蔬菜捆扎機(jī)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)含8張CAD圖
蔬菜捆扎機(jī)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)含8張CAD圖,蔬菜,捆扎,機(jī)械,部分,設(shè)計(jì),CAD
蔬菜捆扎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
一 本題來源及研究的目的和意義
1.1 課題的來源：自選題
1.2 研究的目的
蔬菜主要是農(nóng)民的生產(chǎn)作物之一。發(fā)展蔬菜生產(chǎn)，對(duì)調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加快脫貧致富及地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的作用。蔬菜作為地上作物，其裝箱方式以人工撿拾、機(jī)械輔助為主。蔬菜捆扎機(jī)可以大大提高收獲效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少損失，為蔬菜生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。但是裝運(yùn)方式的落后極大的制約了蔬菜的生產(chǎn)發(fā)展。為促進(jìn)蔬菜生產(chǎn)地發(fā)展，解決機(jī)械化問題勢(shì)在必行。蔬菜捆扎機(jī)凸輪總體的精確設(shè)計(jì),受凸輪控制的剪切、夾壓機(jī)構(gòu)的協(xié)調(diào)合理運(yùn)行是完成捆扎的關(guān)鍵
1.3 研究的意義
蔬菜是農(nóng)民的重要經(jīng)濟(jì)作物，在各地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中占有重要的地位。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，蔬菜的種植規(guī)模越來越大，人力投入，生產(chǎn)成本的消耗等問題日益突出，因此，蔬菜生產(chǎn)過程的全程機(jī)械化問題急需解決,由于種植過程一般與其它糧食作物沒有多大區(qū)別，重點(diǎn)裝箱運(yùn)輸不同，所以裝運(yùn)機(jī)械對(duì)現(xiàn)實(shí)生活的需要是極為迫切的。
本設(shè)計(jì)通過對(duì)國(guó)內(nèi)外蔬菜扎捆機(jī)器的性能的檢測(cè)，構(gòu)造以及操作的簡(jiǎn)易程度，最終設(shè)計(jì)成一架操作簡(jiǎn)單、價(jià)格合理、適合大多數(shù)地區(qū)使用便于維修的蔬菜捆扎機(jī)械，捆扎的過程包括送帶、收緊、切燙、粘結(jié)四個(gè)環(huán)節(jié)組成，因此送帶機(jī)構(gòu)、夾壓機(jī)構(gòu)、封口機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理與否，將直接影響到捆扎質(zhì)量和效率。當(dāng)蔬菜人工擱置在規(guī)定的位置后，手動(dòng)將捆扎帶塞入焊接處并觸動(dòng)微開關(guān)，其他頂緊桿將帶端壓緊，同時(shí)機(jī)械裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)保證反時(shí)針方向收帶，達(dá)到一定的捆緊力后焊接，稍后切刀上頂切帶，最后機(jī)械送帶，完成一個(gè)捆件的捆扎過程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)蔬菜捆扎的機(jī)械化。
二 課題所涉及的問題在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及分析
2.1國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè)是在改革開放以后發(fā)展起來的。由于起步較晚，大部分設(shè)備都是通過引進(jìn)設(shè)備消化吸收研制出來的。行業(yè)從無到有，從小到大，逐步發(fā)展起來。而我國(guó)的捆扎機(jī)械在各領(lǐng)域運(yùn)用都比較廣泛，比如在建筑上鋼筋的捆扎，在醫(yī)療上對(duì)藥物器械的包裝，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中打捆機(jī)的出現(xiàn)，解決了秸稈荒廢田地等等問題?；旧夏苌a(chǎn)出滿足人民生活需求的各種各樣、各種檔次的產(chǎn)品，并正在不斷努力、提高、縮小與國(guó)外先進(jìn)水平、先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備的差距。在全行業(yè)廣大企業(yè)、科研單位技術(shù)人員及行業(yè)工作者的共同努力下，新產(chǎn)品、新技術(shù)日益涌現(xiàn)并轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。我國(guó)人口眾多，民以食為天，包裝與食品機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)廣闊、潛力巨大。包裝與食品機(jī)械在我同的迅速崛起已引起社會(huì)的廣泛關(guān)注，即使在東南亞國(guó)家遭受金融危機(jī)的情況下，該行業(yè)仍欣欣向榮，堪稱“朝陽工業(yè)”。隨著人民生活水平的不斷提高，對(duì)商品包裝提出了更高的要求，哪里有商品，哪里就有包裝，可以說包裝工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體結(jié)構(gòu)的發(fā)展起著重要的作用。包裝機(jī)械產(chǎn)品量大面廣，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、軍工等各個(gè)行業(yè)。我國(guó)包裝機(jī)械工業(yè)通過采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，在標(biāo)準(zhǔn)水平、設(shè)計(jì)制造和產(chǎn)品質(zhì)量方面都有了較大的提高。一些企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到或接近國(guó)外同類機(jī)器的先進(jìn)水平。這些企業(yè)采用先進(jìn)的企業(yè)管理體系和質(zhì)量保證體系，不斷改善和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，以質(zhì)量和售后服務(wù)為企業(yè)的命脈，解決了用戶的后顧之憂。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)包裝機(jī)械產(chǎn)品的需求量與日俱增，年產(chǎn)量也逐年提高，包裝饑械企業(yè)數(shù)量越來越多，并且企業(yè)性質(zhì)逐漸從國(guó)營(yíng)轉(zhuǎn)為私營(yíng)、集體甚至個(gè)體，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，從過去經(jīng)濟(jì)短缺的賣方市場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橘I方市場(chǎng)。因此產(chǎn)品在技術(shù)、性能、價(jià)格上的競(jìng)爭(zhēng)更為激烈。??
目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)品與國(guó)外相比，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力偏低。目前我國(guó)包裝機(jī)械產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量不穩(wěn)定、性能單一、成本高、技術(shù)含量低的狀況，我國(guó)進(jìn)入世貿(mào)組織(WTO)，國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備和管理經(jīng)驗(yàn)的進(jìn)入勢(shì)必會(huì)對(duì)我國(guó)剛剛發(fā)展起來的包裝機(jī)械工業(yè)造成巨大沖擊，企業(yè)面臨著前所未有的嚴(yán)峻考驗(yàn)。我們應(yīng)該根據(jù)自己的特點(diǎn)，發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)。包裝機(jī)械企業(yè)要想尋找較好的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展必須不斷開發(fā)新產(chǎn)品,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和機(jī)械的可靠性以適應(yīng)當(dāng)前日新月異的發(fā)展形勢(shì)，要規(guī)范優(yōu)質(zhì)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，努力搞好售后服務(wù)。只有這樣，包裝機(jī)械企業(yè)才能得以更好地發(fā)展。捆扎機(jī)械作為包裝設(shè)備中的一個(gè)主要分支，是將一個(gè)或多個(gè)包裝物用捆扎帶(繩)緊束一起的機(jī)器，使包裝件便于運(yùn)輸、保管和裝卸，屬于外包裝設(shè)備。捆扎機(jī)械的發(fā)展，在一定程度上借助于捆扎材料的開發(fā)應(yīng)用，在捆扎材料中，先后出現(xiàn)的有草繩、綿麻繩、紙繩、盒屬絲、塑料繩、塑料帶、鋼帶、聚胺酯帶等，但由于其本身的強(qiáng)度和延伸率不同，對(duì)機(jī)械捆扎的適應(yīng)程度各異，以及考慮制作成本,目前以鋼帶和塑料帶的應(yīng)用最為廣泛。特別是自五十年代以來，隨著石油化工的崛起，開始用塑料作為捆扎材料，為塑料帶（繩）捆扎機(jī)械的開發(fā)成功奠定了基礎(chǔ)，由于塑料帶比鋼帶，紙帶具有較低的使用成本和不銹蝕、不污染、強(qiáng)度適中、手感柔軟、制造方便、外觀美觀等優(yōu)點(diǎn)，使之在許多領(lǐng)域逐步替代原來的鋼帶、紙帶，塑料帶捆扎機(jī)成為包裝機(jī)械中少有的技術(shù)成熟、簡(jiǎn)單可靠、品種齊全、復(fù)蓋面廣的主要設(shè)備。國(guó)際市場(chǎng)上的搶手。我國(guó)捆扎機(jī)械生產(chǎn)自1976年開始。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和各行業(yè)對(duì)改善產(chǎn)品包裝產(chǎn)品質(zhì)量的要求日益迫切，使捆扎機(jī)械不論在生產(chǎn)能力、生產(chǎn)技術(shù)、整機(jī)性能等方面都有了很大的提高要表現(xiàn)為，其主：??
（1）已將微機(jī)技木應(yīng)用于捆扎機(jī)過程控制，具有溫度控制、自動(dòng)計(jì)數(shù)、定長(zhǎng)送帶、故障報(bào)警等多種功能，不僅可單機(jī)使用也可多機(jī)聯(lián)用或與自動(dòng)生產(chǎn)線配套使用。??
（2）從機(jī)器的傳動(dòng)方式來看，有機(jī)械傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)和氣動(dòng)，特別是液壓傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便的特點(diǎn)，是我國(guó)特有的機(jī)型。??
（3）品種規(guī)格比較齊全。為適應(yīng)不同的用戶需要，已有全自動(dòng)、半自動(dòng)和手提式捆扎器，根據(jù)包件捆扎要求不同，除通用的普通型外，又有帶壓力的捆扎機(jī)、雙軌道捆扎機(jī)、側(cè)封式捆扎機(jī)等，其工作臺(tái)面有高有低，可適應(yīng)單件捆扎或自動(dòng)連續(xù)捆扎的需要，目前最大的自動(dòng)捆包尺寸可達(dá)2000×1200毫米，最小的可捆扎50×80毫米的捆件、品種已達(dá)20多種。??
（4）捆扎能力在每分鐘12—21道之間，基本能滿足國(guó)內(nèi)當(dāng)前的生產(chǎn)需要。5）目前仍大量采用寬度為13.5毫米的塑料捆扎帶和直徑為30毫米的筒形薄膜捆扎繩，井正在開發(fā)使用寬度為5—10毫水的塑料捆扎帶的捆扎機(jī)，但國(guó)外大繁使用的鋼帶自動(dòng)捆扎機(jī)在國(guó)內(nèi)尚未開發(fā)。??
（6）捆扎帶粘接主要利用燙頭將捆扎帶兩端加熱至一定溫度后再施壓使之粘合，稱為熱熔搭接型，其接頭的拉力強(qiáng)度可達(dá)母帶強(qiáng)度的80%。塑料繩捆結(jié)機(jī)則以打結(jié)的形式捆緊包件。??
（7）目前已能生產(chǎn)二十多個(gè)品種的捆扎機(jī)和三個(gè)品種的捆結(jié)機(jī)，基本上能滿足國(guó)內(nèi)需求，其中半自動(dòng)捆扎機(jī)的整個(gè)性能已接近國(guó)外先進(jìn)水平，故每年有較大的批量出口，而全動(dòng)捆扎機(jī)仍與國(guó)外有較大的差距。與國(guó)外捆扎機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)水平相比，國(guó)產(chǎn)捆扎機(jī)差距主要為：品種單一，生產(chǎn)力低。雖然經(jīng)過二十多年的發(fā)展，但只能生產(chǎn)20多個(gè)品種，還不及國(guó)外一個(gè)公司的品種數(shù)，而且只能生產(chǎn)通用型的產(chǎn)品，如鋼帶自動(dòng)捆扎機(jī)的生產(chǎn)至今仍是一個(gè)空白，無法滿足一些特殊行業(yè)的需要：據(jù)調(diào)查2006年全國(guó)產(chǎn)量已達(dá)19000臺(tái)，但仍太大落后于國(guó)外的水平。我國(guó)捆扎機(jī)械的生產(chǎn)起步較晚，主要是靠引進(jìn)國(guó)外的整機(jī)經(jīng)消化改進(jìn)二次開發(fā)生產(chǎn)的。因此在生產(chǎn)中著重于產(chǎn)品的整機(jī)性能而忽視了對(duì)零部件的研究，導(dǎo)致在捆扎速度、接頭粘接方式和送帶軌道等主要技術(shù)性能方面不硬國(guó)外先進(jìn)水平。工作可靠性較差，其中特別是捆扎帶和元器件的質(zhì)量不穩(wěn)對(duì)整機(jī)的性能帶來很大的影響
2.2國(guó)外捆扎機(jī)研究現(xiàn)狀
蔬菜捆扎機(jī)械的應(yīng)用,起始可追溯到本世紀(jì)初期,如美國(guó)SIGNODE公司、德國(guó)的CYKLOY公司等就涉足捆扎行業(yè),以生產(chǎn)鋼帶捆扎設(shè)備為主,但其規(guī)模和生產(chǎn)技術(shù)水平都還較低。直到上世紀(jì)的五十年,塑料材料的問世,使以塑料帶作為捆扎材料成為現(xiàn)實(shí),極大地促進(jìn)了塑料帶捆扎機(jī)的發(fā)展。較早的如日本的下島株式會(huì)社、株式會(huì)社,日魯工業(yè)株式會(huì)社等。至2001年日本的塑料帶捆扎機(jī)總產(chǎn)量達(dá)94萬臺(tái),約占包裝機(jī)械總量的19.5%,總產(chǎn)值達(dá)300億日元。每年約有30%的出口,幾乎占領(lǐng)了全部東南亞市場(chǎng)。由于他們能成功地引進(jìn)和消化吸收別國(guó)的經(jīng)驗(yàn),不斷改進(jìn)發(fā)展。結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,可靠性高,在國(guó)際市場(chǎng)上有很大的競(jìng)爭(zhēng)能力。其中最大的生產(chǎn)廠家為下島株式會(huì)社,于1969年開始正式生產(chǎn)自動(dòng)捆扎機(jī),主要從事產(chǎn)品開發(fā),產(chǎn)品質(zhì)量控制和推銷工作,其零部件加工和裝配均通過擴(kuò)散的辦法。在國(guó)內(nèi)設(shè)有17家分公司和270個(gè)代銷點(diǎn),并在35個(gè)國(guó)家和地區(qū)設(shè)有代理點(diǎn)。產(chǎn)品品種200多個(gè),正常生產(chǎn)品種為29種。美國(guó)的SIGNODE公司則是一家以鋼帶捆扎機(jī)為主,塑料帶、聚酯帶捆扎工具為輔的跨國(guó)公司,屬于美國(guó)ITW上市公司。美國(guó)和其它六個(gè)國(guó)家設(shè)有分公司該公司自1913年就開始從事捆扎機(jī)械的生產(chǎn),為100多個(gè)國(guó)家的工業(yè)產(chǎn)品包裝提供服務(wù),并為各國(guó)用戶提供24小時(shí)內(nèi)的配件供應(yīng)服務(wù),他們不僅具有巨大的生產(chǎn)能力,而且還有一支精益求精的研制和開發(fā)隊(duì)伍,通過對(duì)捆扎機(jī)械各功能部件的反復(fù)試驗(yàn)和多方案對(duì)比,生產(chǎn)出的捆扎機(jī)械具有很好的可靠性和最佳的經(jīng)濟(jì)壽命,雖然價(jià)格昂貴,但仍然是國(guó)際市場(chǎng)上的強(qiáng)手。
三 本課題需要重點(diǎn)研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路
3.1 本課題需要研究的難點(diǎn)問題解決的思路
3.1.1出現(xiàn)的主要問題：
1、從查閱的資料來看，所查到的現(xiàn)有的蔬菜捆扎機(jī)的密封裝置并不是設(shè)計(jì)的十分完美，多少都存在缺陷。
2、自動(dòng)化化程度低，生產(chǎn)效率較低。
3、一種蔬菜捆扎對(duì)包裝的蔬菜樣式單一且適應(yīng)的蔬菜種類有限。
4、對(duì)于一些蔬菜的好壞識(shí)別程度低，不能自主篩選出腐爛的蔬菜。
3.1.2需要解決的難題：
設(shè)計(jì)提出一種全新的研究方案，主要解決以下問題：
蔬菜捆扎機(jī)的工作過程主要由送帶、收緊、切燙、粘結(jié)四個(gè)環(huán)節(jié)組成，因此送帶機(jī)構(gòu)、夾壓機(jī)構(gòu)、封口機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理與否，將直接影響到捆扎質(zhì)量和效率。當(dāng)蔬菜人工擱置在規(guī)定的位置后，手動(dòng)將捆扎帶塞入焊接處并觸動(dòng)微開關(guān)，第一頂緊桿將帶端壓緊，同時(shí)機(jī)械裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)保證反時(shí)針方向收帶，達(dá)到一定的捆緊力后焊接，稍后切刀上頂切帶，最后機(jī)械送帶，完成一個(gè)捆件的捆扎過程?。在設(shè)計(jì)過程中需解決以下難點(diǎn)：
（1）、如何實(shí)現(xiàn)捆扎速度的可調(diào)，以適應(yīng)不同的捆扎要求。?
（2）、依靠摩擦輪退帶收緊過程中，如何判斷包裝帶捆扎紙箱的捆緊力已達(dá)到要求而自動(dòng)停止退帶收緊。?
（3）、凸輪總成的精確設(shè)計(jì)，受凸輪控制的剪切、夾壓機(jī)構(gòu)的合理協(xié)調(diào)運(yùn)行是完成捆扎的關(guān)鍵。?
（4）、如何避免以往捆扎機(jī)械中都伴有煙塵、氣味的情況，保護(hù)操作者的身心健康及環(huán)境保護(hù)
四 完成本課題需要的工作條件及解決的辦法
該裝置與機(jī)械動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)，通過同步帶連接。
（1）查閱有關(guān)資料選擇相關(guān)參數(shù)及材料,設(shè)計(jì)捆扎機(jī)械。
（2）設(shè)計(jì)完各零部件后，進(jìn)行裝配組合，試驗(yàn)設(shè)計(jì)的可靠性。
（3）運(yùn)用Solidworks軟件，繪制三維零件圖和裝配圖。
（4）運(yùn)用三維設(shè)計(jì)軟件完成整機(jī)各零部件的三維建模并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。
五 工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
工作方案：
（1）各操作按鈕靈活、可靠，各電路控制流程正常，電氣設(shè)備安全可靠.指示燈顯示正常。?
（2）送帶長(zhǎng)度可調(diào)整，送退帶正常，無撕裂現(xiàn)象。?
（3）送帶停止時(shí)，帶盤剎車可靠。
（4）每道捆扎時(shí)間應(yīng)不大于15s。?
（5）捆緊力應(yīng)可調(diào)，對(duì)采用寬度小于13.5mm打包帶的捆扎機(jī)，單道最大捆緊力應(yīng)不小于200N;用寬度不小于13.5?mm打包帶的捆扎機(jī)，單道最大捆緊力應(yīng)不小于50N。?
（7）燙頭溫升時(shí)間合上總開關(guān)后，頭從室溫升到300℃，間應(yīng)不超過5min。?
（8）燙頭表面溫度在200-370℃范圍內(nèi)應(yīng)可調(diào)。?
（9）接頭外觀無過熔現(xiàn)象，上、下層對(duì)齊，中心偏移量應(yīng)不大于1.5mm，接頭末端未燙部分長(zhǎng)大于2mm。
第 一 周：查找相關(guān)資料、熟悉課題內(nèi)容。
第 二 周：撰寫開題報(bào)告，并制定總體方案。
第三周至第八周：設(shè)計(jì)蔬菜捆扎機(jī)裝置的三維實(shí)體模型圖，并生成關(guān)鍵部件及裝配圖工程圖。
第 九 周：對(duì)捆扎裝置進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
第 十 周：撰寫畢業(yè)論文，修改圖紙中存在的問題。
第十一周：編寫答辯提綱，準(zhǔn)備答辯。
第十二周：答辯
六 參考文獻(xiàn)
[1]黃成楠.我國(guó)機(jī)械的現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略[J].中國(guó)包裝工業(yè).1998(10):06-08.
[2]賈育華,王兆偉.熱熔粘結(jié)式扎捆機(jī)械分析研究[J].機(jī)械工程師.1997(4):05-08
[3]李冰榮,王曉林,陳紅,淺析秸稈捆扎機(jī)械在農(nóng)業(yè)循環(huán)[J].現(xiàn)代農(nóng)機(jī).2011:03-05
[4]黃梅.手持式困軋機(jī)張緊輪失效分析[J].包裝工程.2006(5):02-04
[5]朱益民,龔建偉,自動(dòng)紙箱困軋機(jī)張緊機(jī)構(gòu)的改進(jìn)[J].輕工科技,2012(3):02-06
[6]嚴(yán)萬林,朱益民,龔建偉,自動(dòng)紙箱困軋機(jī)張緊機(jī)構(gòu)的改進(jìn)[J].輕工科技,2012(4):03-05
[7]孫紀(jì)周,董傳軍,殷雋,趙芳.PLC在煙箱自動(dòng)困軋機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù),2009(2):02-04
[8]楊秒,曹巨江,李志明,環(huán)保型困軋機(jī)送膠、燙合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)[J].包裝工程,2010(3):04-07
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