大蔥切根裝置設(shè)計

大蔥切根裝置設(shè)計,大蔥,裝置,設(shè)計 濰坊學院本科畢業(yè)設(shè)計 目錄 中文摘要………………………………………………………………………………Ⅰ Abstract Ⅱ 第1章 緒論 1 1.1 我國蔬菜的生產(chǎn)現(xiàn)狀 1 1.2 大蔥生物特性與加工標準 2 1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 3 1.4 研究內(nèi)容 3 第2章 大蔥切根裝置的設(shè)計 5 2．1 動力部分 5 2．2 傳動部分的設(shè)計 5 2．3 傳送部分的設(shè)計 9 2．4 定位部分的設(shè)計 10 2．5　壓緊部分的設(shè)計 10 2．6 切割部分的設(shè)計 11 2．7　成品大蔥的放置以及殘根的處理 12 2．8　支架 12 第3章 結(jié)論 13 參考文獻 14 致謝 15 15 摘要 大蔥是我國的主要出口蔬菜之一。本文在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對大蔥切根裝置的工作原理及各部分結(jié)構(gòu)進行了詳細地設(shè)計。該裝置采用針定位，成功解決了切割過程中大蔥容易跑偏的問題，設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，對提高大蔥的附加值，促進大蔥的出口，提高我國大蔥產(chǎn)后加工的機械化水平具有重要意義。 關(guān)鍵詞：大蔥 大蔥切根裝置 針定位 切割 ABSTRACT The scallion is one of main export vegetables in our country. Based on the summary of references, the principles and structure of the cutting roots equipment of scallion are thoroughly designed in this paper. The cutting roots equipment of scallion has solved the problem of scallion’s removing irregularly while it is being cut by using the needle-locating implement .The design is reasonable and the structure is simple. The cutting roots implement of scallion plays an important role to increase the mechanization level of scallion’s after-production processing and expand export. Key words: scallion；the cutting roots equipment of scallion； needle-location；cutting 第1章 緒論 1.1 我國蔬菜的生產(chǎn)現(xiàn)狀 我國是農(nóng)業(yè)大國，有著幾千年的農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史。歷史上，我國曾在各項農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)上處于領(lǐng)先地位，勤勞的中國民發(fā)明了各種各樣的農(nóng)具。但是到了近代，由于社會發(fā)展滯后，導致我國農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展停滯不前，閉關(guān)鎖國政策又使我們未能及時引進國外的先進技術(shù)，在國外已經(jīng)普遍使用機械時，我國農(nóng)民依然進行著繁重的體力勞動。新中國成立后，我國的領(lǐng)導人提出要盡快實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化，但是由于種種原因，中國只有、黑龍江等地的大農(nóng)場基本實現(xiàn)了機械化生產(chǎn)，而其它大部分地區(qū)由于受各種因素的制約，仍未能實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化。 眾所周知，我國用占世界7%的耕地養(yǎng)活著占世界22%的人口，人多地少，而且我國有相當多地方仍然依靠人畜力勞動，勞動生產(chǎn)率低，不能形成大規(guī)模生產(chǎn)。因此，我國要想在農(nóng)業(yè)方面獲得更大的成就，必須根據(jù)自己的國情，發(fā)展有自己特色的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 近年來，我國的蔬菜和水果的生產(chǎn)逐漸展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。目前，我國蔬菜生產(chǎn)發(fā)展迅速，尤其是沿海地區(qū)，依托有利的地理條件，大規(guī)模發(fā)展蔬菜生產(chǎn)，不但滿足我國居民消費外，還大量出口國外，是目前出口增長最為迅速的農(nóng)產(chǎn)品這之一。在一些地區(qū)，蔬菜的生產(chǎn)加工和出口貿(mào)易已經(jīng)成為支柱產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)了專業(yè)化、規(guī)范化、優(yōu)質(zhì)化經(jīng)營發(fā)展，形成了種加銷、貿(mào)工農(nóng)于一體的新的生產(chǎn)格局，除了滿足我國居民消費外，出口蔬菜已經(jīng)成為重要的創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品。而且我國生產(chǎn)的蔬菜在國際市場上有一定的競爭優(yōu)勢，出口蔬菜已成為一些地區(qū)增加農(nóng)民收入、出口創(chuàng)匯和發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟的一條重要途徑，越來越顯示出它強大的生命力。 但是，目前我國蔬菜生產(chǎn)加工依然主要依靠人力，機械化程度極低，在國際上的競爭優(yōu)勢主要源自于低廉的勞動力。這種優(yōu)勢將隨著中國加入WTO以及中國人民生活質(zhì)量的提高化為烏有。這不符合長久發(fā)展的利益，要使我國蔬菜繼續(xù)在國際市場上保持競爭優(yōu)勢，一是要提高本身的品質(zhì)，二是要降低生產(chǎn)成本。提高蔬菜生產(chǎn)加工的機械化水平是解決問題的最佳途徑。 由于我國蔬菜生產(chǎn)在以前很長的時間里，都是小規(guī)模生產(chǎn)，主要是自產(chǎn)自銷，所以蔬菜的加工幾乎全部是手工完成?，F(xiàn)在，隨著改革開放的深入，一些地區(qū)逐漸出現(xiàn)了大規(guī)模的蔬菜生產(chǎn)基地，而且大部分蔬菜將出口國外。以前完全依靠人工的作業(yè)方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的生產(chǎn)了。這就要求我們必須發(fā)展適合于我國生產(chǎn)力狀況的蔬菜生產(chǎn)加工機械。尤其是蔬菜的加工機械，因為要想在國際市場上取得競爭優(yōu)勢，必須采用統(tǒng)一規(guī)范的加工，創(chuàng)品牌，開拓市場。 大蔥在我國出口創(chuàng)匯蔬菜中，占有很重要的位置。大蔥原產(chǎn)于我國西部及中亞、西亞地區(qū)。約在公元1000多年即成為我國栽培食用蔬菜。在世界上，我國是栽培大蔥的主要國家之一。大蔥可以周年供應(yīng)，產(chǎn)量高，栽培容易，病蟲害少，既耐貯藏又耐運輸。它在一般氣候、土壤條件下均能生長良好，它是一種很受歡迎的蔬菜和重要的調(diào)味品，在國內(nèi)外都很受歡迎。目前，我國大蔥主要銷往日本和歐美國家，部分銷往港澳地區(qū)，日本國內(nèi)年產(chǎn)54萬噸，近年來從中國進中數(shù)量劇增。大蔥由外貿(mào)加工企業(yè)收購后，進行保鮮或加工后運銷海外。 1.2 大蔥生物特性與加工標準 大蔥是百合科，屬二、三年生草本植物。其生物特征如下： (1)根 大蔥根為白色弦狀須根，粗1－2mm，著生在短縮的莖盤上，平均長30－40cm，無根毛，吸收肥料和水分的能力較弱。大蔥根的再生力較強，隨著葉片數(shù)增多和培土加高，根系分布在培土層（地上）和地下40cm的土層里，橫展半徑達20－30cm。 (2)莖 營養(yǎng)生長期，大蔥的莖為短縮莖，葉片呈同心環(huán)狀，著生其上。通過春化后，生長點停止分化葉片，形成花薹。 (3)葉 大蔥葉由葉身和葉鞘組成。葉鞘圓管形，層層包圍，環(huán)生在莖盤上。每個新葉均在前片葉鞘內(nèi)伸出，抱合伸長，組成假莖，即蔥白。幼葉剛伸出葉鞘時黃綠色，實心；成齡葉深綠色，管狀，中空，表層披有白色蠟狀物，具耐旱生態(tài)型。 (4)花 大蔥花薹的粗度和高度因品種特性和營養(yǎng)生長情況而異?；閭銧罨ㄐ?，圓球形，藏在膜狀球形總苞內(nèi)，內(nèi)有小花400－500朵，先后開放。小花為兩性花，異花授粉。 (5)果實和種子 大蔥果實為蒴果，成熟后開裂，種子易脫落。種子呈盾形，內(nèi)側(cè)有棱，種皮黑色、堅硬、不透水，千粒重2.4－3.4克。種子壽命較短，在一般貯藏條件下僅1－2年。生產(chǎn)上宜用當年新籽種。 　　目前我國種植的大蔥品種繁多。主要有山東章丘大蔥系列，如大梧桐，其株高120－140cm，假莖粗3－4cm，假莖長50－60cm ，單株重0.5－0.8kg；氣煞風，株高110cm 左右，假莖粗4.5cm 左右，假莖長40－50cm ，單株重0.5kg左右；二九系，株高130－150cm，假莖粗4cm 左右，假莖長50－70cm 。另外還有華縣谷蔥，株高90－120cm ，假莖粗2.5－3.6cm，假莖長50－65cm ，單株重0.4kg左右。還有北京高腳白大蔥，株高75－90cm ，假莖粗3cm左右，假莖長35－40cm。單株重0.3kg左右。 從以上資料可以看出，最常見的大蔥，其株高75－150cm，假莖粗3－5cm，假莖長35－70 cm。 大蔥的生產(chǎn)需要消耗大量的勞動力，其中收獲加工消耗的勞動力要占總消耗的三分之一以上，這將成為制約擴大大蔥生產(chǎn)規(guī)模的主要因素。而且，大蔥的加工作業(yè)是有精度要求的。尤其是根部的切除工作，其目的不只是切除根毛，還為了提高以后剝皮的效率。但是，一但切得太深，蔥芯就會飛濺出來，降低產(chǎn)品質(zhì)量；如果切得太淺，就會降低剝皮的效率。所以大蔥在加工的時候需要用鋒利的刀片快切，而且根盤不能全部切去。若用手工切除，不但效率低，而且切除的質(zhì)量不能得到保證。然后去除多余葉片，剩三葉片，再按照要求將過長的葉片切去，只留15－25 cm。 1.3 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 由于我國是在前幾年才開始大規(guī)模種植并出口蔬菜的，所以對一些蔬菜的產(chǎn)后加工機械的研究開發(fā)比較晚。到目前我國還沒有專門用于大蔥收后切根的機械。最近幾年，我國無論是大蔥的種植面積還是大蔥的出口數(shù)量都在急劇增加，這就要求我國盡快開發(fā)完善大蔥產(chǎn)后加工機械。 目前，國外在這方面的研究已經(jīng)取得了一定的成績。日本在這方面的研究比較成熟，而且簡單的大蔥加工機械已經(jīng)得到一定程度的普及。日本在大蔥收獲后的切根，剝皮，切葉的機械化研究開發(fā)方面都取得了一定的成果，我們在開發(fā)自己的產(chǎn)品的時候，可以借鑒他們的經(jīng)驗。 1.4 研究內(nèi)容 通過以上的分析，本文對大蔥切根裝置進行了設(shè)計，設(shè)計思路為： 圖1－1　大蔥切根裝置的設(shè)計思路 主要研究內(nèi)容： 對大蔥切根裝置進行了整體設(shè)計； 對大蔥切根裝置的動力部分進行了選定； 對大蔥切根裝置的傳動部分（包括傳送帶、壓緊帶、定位針帶）進行了設(shè)計； 對大蔥切根裝置的切割部分進行了設(shè)計。 第2章 大蔥切根裝置的設(shè)計 2.1 動力部分 大蔥切根裝置要實現(xiàn)大蔥自動切根，必須有動力輸入，我們可以采用內(nèi)燃機或電動機。由于該裝置工作時需要操作人員在近前工作，不適于采用內(nèi)燃機這樣有污染排放而且噪音很大的動力機械，所以我們選用能源清潔而且低噪音的電動機來提供動力。 該大蔥切根裝置并不對外大量做功，只是需要很少的一點動力來驅(qū)動傳送帶、壓緊帶以及定位針帶，所以我們選用功率為1kw，轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機便足夠用了。動力分配如圖2－1 圖2－1　大蔥切根裝置的動力分配圖 2.2 傳動部分的設(shè)計 該裝置動力由1000 r/min的電動機提供，通過變速箱變速，最終有三個部分需對外輸出動力，即傳送帶、壓緊帶、定位針帶。 傳送帶主要作用是輸送大蔥，并提供切割時所需動力。由于大蔥需要由工作人員手工放置到傳送帶上，因此傳送帶速率不能太大。但是，要使切割能順利進行，并且保證切割質(zhì)量，傳送帶必須達到一定的速率，所以要使傳送帶在能保證正常切割的情況下盡量放慢速度，以使工作人員能夠順利從容地將大蔥準確放置到傳送帶上。 壓緊帶主要作用是將大蔥緊壓在傳送帶上，以保證在切割時大蔥與傳送帶之間不發(fā)生相對移動，這便要求壓緊帶與傳送帶必須保持同速，而且壓緊帶必須對大蔥施以足夠大的壓力。 定位針帶的作用是對大蔥進行精確定位，以保證切割精度。在進行定位的時候，只允許大蔥作垂直于前進方向的移動，因而要求針的移動速度與大蔥前進速度相同，即定位針帶與傳送帶速度相同。 傳送帶、壓緊帶、定位針帶三者要求有相同的線速度，我們采用半徑相同的主動輪，那變速箱輸出的三個轉(zhuǎn)速必須相同。其中，傳送帶和壓緊帶的軸位于水平面，而定位針帶的軸垂直于水平面。要實現(xiàn)傳送帶和壓緊帶與大蔥接觸的一面速度相同，二者驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)向必須相反。由于定位針帶的軸垂直于水平面，傳動過程中要采取一定措施改變動力方向。 動力的傳遞路線如圖2－2。由傳動路線圖可知，整個傳動共需要6根軸，1對帶輪，1對鏈輪，3對圓柱齒輪，1對錐齒輪。另外還需要5對球軸承，1對滾子軸承。 圖2－2　傳動路線圖 在該裝置中，傳送帶、壓緊帶、定位針帶的驅(qū)動輪直徑均取d=60mm，傳送帶速率取v=0.25m/s。 傳送帶輪轉(zhuǎn)速 n=v/πd=0.25×60/0.06π≈80r/min 傳動比　　　　 i=1000/80=12.5 由于該裝置對速度的精確度要求不高，所以傳動比取i=12 需要變速的傳動分兩級，傳動比分別為i1=3，i2=4。 2.2.1 第一級傳動 從電機到軸Ⅰ,傳動比為i1=3。由于電機轉(zhuǎn)速比較高(1000 t/min)，所以采用帶傳動，以降低對零件的要求。 高速級帶輪(與電動機相連)直徑d1=50 mm，低速級帶輪(固定于軸Ⅰ上)直徑d2=150 mm。 軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速為　n1＝n/i1=1000/3≈333 r/min 其帶長為　　 L＝2a+π(d1+d2)/2+(d2-d1)2/4a ＝2×500+π(50+150)/2+(150-50)2/4×250 ＝824mm 2.2.2 第二級傳動 從軸Ⅰ到軸Ⅱ。采用圓柱齒輪傳動，傳動比為i2=4。 高速級齒輪（固定于軸Ⅰ上）直徑d3=50 mm，低速級齒輪（固定于軸Ⅱ上）;d4＝200mm;模數(shù)為m=2.5 mm，高速級齒輪齒數(shù)為Z=20，低速級齒輪齒數(shù)為Z=80;中心距為a=(d3+d4)/2=(50+200)/2=125mm;由于需要傳遞的功率很小，所有齒輪的齒寬都取b=20mm。 首先對高速級齒輪進行校核： 取其載荷系數(shù)為 K=1.5 齒形系數(shù)為 YF=2.9 轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106P/n 則其彎曲強度為 σF =2KT1Y2/bm2Z =2×1.5×9.55×106×0.003×2.9/20×2.52×20 =99.7 N/mm2 對低速級齒輪進行校核： 其載荷系數(shù)為 K=1.5 齒形系數(shù)為 YF=2.25 轉(zhuǎn)矩 T=9.55×106P/n 彎曲強度為 σF =2KT1Y2/bm2Z =2×1.5×9.55×106×0.012×2.25 /20×2.52×80 =77.3 N/mm2 由計算可知 兩齒輪采用普通碳素鋼（[σF] >100 N/mm2）即可滿足要求。 對軸Ⅰ進行校核： 我們采用45#鋼制造軸，則取 C=118（最大值），其傳遞的功率按照最大值計算，即取P= 1 KW。 軸的直徑 d≥C(P/n)1/3=118×(3/1000) 1/3=17 mm 軸Ⅰ的直徑最小處為20mm，滿足要求。 另外，軸上靠近小齒輪一端的軸承采用輕系列204的軸承。內(nèi)徑為d=20，外徑D=47，寬度 b=14;另一端為輕系列205軸承; 其具體參數(shù)為：內(nèi)徑d=25mm，外徑D=52mm，寬b=15mm。兩軸承用軸承端蓋固定。 2.2.3 第三級傳動 從軸Ⅱ到軸Ⅲ;根據(jù)兩軸之間的位置關(guān)系，采用鏈傳動，傳動比為i3=1。 由于傳動比為1，所以兩鏈輪的分度圓直徑相同。 基本參數(shù)為：鏈輪齒數(shù)為Z= 33，則Ｋ＝10.5201鏈條節(jié)距　P=9.525 mm （鏈號為　06B）分度圓直徑　d=PK=9.525×10.5201=100.2 mm 對軸Ⅱ校核：軸Ⅱ需要對外傳輸動力，即通過聯(lián)軸器帶動傳送帶。 我們采用40Cr為原料，由于彎矩很小，取C=100。傳遞功率取P= 1 KW。n=250/3 r/min d≥C(P/n)1/3=100×(3/250) 1/3=23 mm 軸Ⅱ最細處的直徑為25mm。滿足要求。 軸Ⅱ兩端的軸承均采用輕系列205軸承，用軸承端蓋固定。 2.2.4 第四級傳動 從軸Ⅲ到軸Ⅳ;采用圓柱齒輪傳動，傳動比為i4=1。 兩齒輪分度圓直徑為d7=d8=100mm;模數(shù)為 m = 2.5 mm，齒為數(shù)Z=40;傳遞的功率P=0.5 KW。 校核其彎曲強度：σF =2KTY2/bm2Z =2×1.5×9.55×106×0.006×2.45/20×2.52×40 =84 N/mm2 根據(jù)計算可知，采用普通碳素鋼就可以滿足要求。 從軸Ⅲ往后的軸傳遞的功率都很小，只是用來驅(qū)動壓緊帶或是定位針帶，轉(zhuǎn)速全都與軸Ⅲ相同，而軸的最細處的直徑都大于20mm，所以軸和齒輪的強度都不必再校核。 軸Ⅲ兩端的軸承均采用輕系列205軸承，用軸承端蓋固定。 2.2.5 第五級傳動 從軸Ⅳ到軸Ⅴ。該級傳動需要改變動力方向，所以采用錐齒輪傳動，傳動比為i5=1。 兩個錐齒輪的參數(shù) 分度圓錐角 δ1=δ2=45o 分度圓直徑 d9=d10=100 mm 模數(shù) m =4 mm 齒數(shù) Z=25 齒寬 b=20 mm 固定于軸Ⅴ上的錐齒輪位于軸的末端，由軸頂端的固定螺栓和擋圈將其固定在軸上，軸端必須加工螺孔。而軸Ⅳ的頂端需要固定壓緊帶的驅(qū)動輪，同樣需要螺栓和擋圈來固定。 由于采用錐齒輪傳動，所以軸Ⅳ和軸Ⅴ都受一定的軸向力，需要安裝圓錐滾子軸承，兩個圓錐滾子軸承都是中窄3系列7305，具體參數(shù)為內(nèi)徑d=25 mm，外徑D=62 mm，寬度 b=17mm。軸Ⅳ另外一端的軸承采用輕系列205軸承，用軸承端蓋固定。 2.2.6 第六級傳動 從軸Ⅴ到軸Ⅵ。由于這兩根軸的方向是垂直于水平面的，所以不能采用鏈傳動或是帶傳動，只能采用圓柱齒輪傳動。傳動比i6=1。 齒輪的分度圓直徑為 d11=d12=150mm，模數(shù)m=2.5mm，齒數(shù)Z=60。 定位針帶的驅(qū)動輪需要固定在軸Ⅵ的末端，所以要在軸端加工螺孔，依靠螺栓和檔圈來固定驅(qū)動輪。 軸Ⅴ的下端裝有滾子軸承，上端的軸承位于定位針帶驅(qū)動輪的下面，依靠擋圈將其固定在軸上，因為如果采用軸承端蓋固定的話，有可能影響上面驅(qū)動輪的工作。 2.3傳送部分的設(shè)計 根據(jù)要求，在切根時只須切去根毛，根盤不能全部切去，這就要求我們切割時要達到一定速度，而且刀片一定要鋒利。但是不管采用何種方法切割，都不可能讓工作人員用手工將大蔥送到切割位置，因為那樣很容易發(fā)生危險，所以必須借助機械的力量將大蔥送到切割位置，并保證切割的精確度，即給大蔥進行精確定位。大蔥的輸送我們可以采用傳送帶的形式來完成，由傳送帶將大蔥輸送到切割位置。 該裝置傳送部分主要由傳送帶及其張緊裝置組成。其動力由軸Ⅱ通過聯(lián)軸器提供。大蔥由人工放置到傳送帶上，由傳送帶將其輸送至切割位置，并輔助切刀完成切割，然后將蔥送至成品蔥放置平臺。 傳送帶的結(jié)構(gòu)比較特殊，傳送帶上每隔40cm左右就有一排凸起。工作時，要求工作人員將大蔥緊挨著凸起放置，這樣，在前進過程中，由于凸起的作用，大蔥能夠一直保持垂直于前進方向的位置，并且在定位系統(tǒng)調(diào)整其位置時也能很好地保持這樣的方向。在壓緊帶起作用前，大蔥完全由凸起保持位置。在大蔥由壓緊帶固定壓緊并進行切割時，靠近切刀一側(cè)的凸起就起輔助切割的作用，因為切刀是固定不動的，所以切割所需的動力就由傳送帶上的凸起和壓緊帶一起提供。 傳送帶靠近切刀一側(cè)的凸起距離傳送帶邊緣20mm多一點，主要是為了空出壓緊帶的位置，使壓緊帶能夠充分地起到壓緊作用。在傳送帶的前端的支撐架上，安裝有傳送帶的張緊裝置，傳送帶從動輪的軸可以在支撐它的槽內(nèi)前后移動，轉(zhuǎn)動支架頂端的螺栓就可以實現(xiàn)這種移動，從而達到調(diào)節(jié)傳送帶張緊程度的作用。 2.4 定位部分的設(shè)計 對大蔥進行定位，有三種方法可以選擇，一是利用光電感應(yīng)來確定大蔥位置，然后對大蔥進行調(diào)整，它的特點是定位精確度高但結(jié)構(gòu)復雜，造價高；二是利用一種專用的定位針帶來對大蔥進行精確定位，這種定位方法的特點是精確度高，需要消耗動力，但是只能對大蔥的位置進行微調(diào)，不適合對位置偏差較大的大蔥進行調(diào)節(jié)；另外一種是在傳送帶的旁邊安裝一塊定位板，定位板與大蔥前進方向有一定角度，可對位置偏差較大的大蔥進行調(diào)整，其缺點是定位精度不高，優(yōu)點是調(diào)整范圍大，不消耗動力，而且結(jié)構(gòu)簡單。對比三種定位方法，并考慮到降低成本及機械的復雜程度，我們同時采用后兩種定位方法。 這樣，對大蔥的定位分兩部分，首先利用斜板進行粗定位，然后用針帶進行精確定位。定位板只是起普通限位作用的斜板，固定于支架上。定位針帶比較特殊（見零件說明圖），其上有一排15mm長的針，依靠這些針刺入大蔥的根部，來實現(xiàn)對大蔥精確定位。 定位針帶的驅(qū)動輪安裝在軸Ⅵ上，動力直接由軸Ⅵ提供，其從動輪安裝于一個專用的支架上，主動輪和從動輪直徑均為60mm，兩輪的中心距為150mm。斜板的高度為30 mm,總跨度為345 mm，其中傾斜部分的跨度為300 mm。傾斜角度為18度。 由于定位針帶只能微調(diào)大蔥位置，所以在定位針帶起作用前，一定要先將大蔥調(diào)整到接近要求的位置，這由定位斜板來完成。工作人員放置大蔥的時候，一定要使大蔥的根部伸出傳送帶外，否則定位裝置將不會起作用，大蔥也無法被切到。在大蔥隨傳送帶前進過程中，其根部首先與斜板接觸，斜板將向大蔥施加一個垂直于大蔥前進方向的分力，在這個分力的作用下，大蔥被向傳送帶內(nèi)推進，直至達到斜板的末端。這時，大蔥的位置已接近切割要求的位置。緊接著，定位針帶開始作用，定位針將會刺入大蔥根部一定深度，由于大蔥在垂直于前進方向上所受的力只有很小的摩擦力，所以針刺入大蔥根部的深度很淺，而且每棵大蔥都相差很小，這樣大蔥的位置就取決于定位針末端的位置。所以只要設(shè)置了定位針帶的位置，就可以確保大蔥切割的精度了。 定位針帶需要作用到壓緊裝置起作用為止，當大蔥被壓緊裝置固定位置后，定位針帶的作用便自動取消。 2.5　壓緊部分的設(shè)計 該部分由兩個帶輪，兩個支架以及一個彈簧組成。（見零件說明圖） 壓緊帶的驅(qū)動輪是直接安裝在軸Ⅳ上的，而從動輪則是安裝在一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的支架2上，支架2的另一端由彈簧拉向支架1。彈簧的作用是利用杠桿的原理，讓傳送帶獲得一個施向大蔥的壓力，從而達到固定大蔥的作用。 其中，主動輪的直徑為60 mm，從動輪的直徑為20 mm，兩輪中心距為200 mm。主動輪下沿距傳送帶60 mm，而從動輪可以接觸到傳送帶，這樣可以保證在定位針帶取消作用前，壓緊帶已經(jīng)可以起作用了。 2.6 切割部分的設(shè)計 根部切割必須在運動過程中才能實現(xiàn)，這有三種方案：一是大蔥不動，依靠切刀運動來實現(xiàn)切割；二是切刀不動，由大蔥運動來實現(xiàn)切割；三是大蔥和切刀同時運動來實現(xiàn)切割。我們可以根據(jù)不同的情況在這三種方式中做出選擇。 前面已經(jīng)確定，大蔥的輸送采用傳送帶的形式來完成，由傳送帶將大蔥輸送到切割位置。這樣不但實現(xiàn)了大蔥的輸送，還實現(xiàn)了大蔥的運動，從簡化機構(gòu)、降低機械的復雜程度方面考慮，切割時我們便可以采用靜止切刀。 該裝置的切割作用是在幾個部件共同作用下完成的，這些部件包括切刀、砧輪、壓緊帶、傳送帶等。其中切刀的作用當然是切割了，壓緊帶的傳送帶的作用是提供動力。由于傳送帶具有彈性，如果在切割過程中傳送帶下面沒有依托的話，就可能使壓緊帶起不到應(yīng)起的作用，從而影響切割的質(zhì)量。所以在傳送帶的下面，切刀起作用的地方增加一個砧輪，讓它起砧板的作用，從而保證切割的質(zhì)量。 切刀與砧輪共同固定在一個俯視為U形的支架上，U形支架開口朝向大蔥輸送來的方向。砧輪安于U形支架的外側(cè)，半徑為25mm，略小于傳送帶驅(qū)動輪，上沿高出U形支架；切刀安于U形支架的內(nèi)側(cè)，向上伸出U形支架70－80mm，刀刃與水平面成60o。砧輪的內(nèi)端面與切刀平面以及傳送帶靠近切刀的端面幾乎在同一平面。支架固定在變速箱殼體上，要求砧輪上沿正好支撐傳送帶，切刀位于定位針帶從動輪與壓緊帶從動輪之間。 切割的部位是切刀，砧輪、壓緊帶、傳送帶只是起輔助作用。切割時，壓緊帶和傳送帶施給大蔥一個向前的力，砧輪通過傳送帶施給大蔥一個向上的力，在這兩個力的作用下，大蔥被推向傾斜60o的刀刃，從而完成切割。 下面分別為切刀的三維圖及大蔥切割示意圖： 圖2－3 切刀三維圖 圖2－4　大蔥切割示意圖 2.7成品大蔥的放置以及殘根的處理 大蔥在被切根后，將由傳送帶傳送至位于一個平臺，平臺固定在支撐傳送帶驅(qū)動輪的支架上。大蔥從傳送帶上落下的后，落在平臺前的斜板上，然后沿斜板滑至平臺上。平臺與傳送帶下端的高度差為150 mm，斜板的作用是緩沖，防止大蔥下落時受到損傷。平臺水平部分的長度為300 mm。工作時每經(jīng)過一段時間需要工作人員將成品大蔥移走，防止大蔥積攢太多影響傳送帶工作。 對于被切斜的殘根，我們在平臺的斜板下又安裝了一塊窄窄的斜板，切下的殘根將正好落在這塊斜板上，然后沿斜板滑落到地上，以便于清掃。 2.8　支架 支架的作用是支撐整個機械裝置，要求是穩(wěn)定，在工作的時候能夠保持機械的穩(wěn)定性，而且高度適中，適合于工作人員坐著工作，以減輕工作人員的勞動強度。該裝置對支架的要求是能穩(wěn)定支撐并保持傳送帶高度為一米即可。 第3章 結(jié)論 該大蔥切根裝置，是在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)大蔥的生長特性和加工的具體要求而進行設(shè)計的。在設(shè)計過程中我們充分考慮到我國的實際情況，盡量簡化它的結(jié)構(gòu)，降低其制造成本，使之適合于在我國大面積推廣。因此，我們在設(shè)計過程中采用的零件大都是標準件，材料也都是常見的普通材料。 該裝置適應(yīng)性強，可在惡劣的環(huán)境下進行工作。由于采了精確的定位系統(tǒng)，從而使它的加工質(zhì)量得到了保證。而且它操作簡單，安全可靠，工作人員可以坐著工作，大大減輕了勞動強度。 參考文獻 [1]濮良貴，紀名剛主編.機械設(shè)計(第八版)[M].北京：高等教育出版社.2006 [2]唐增寶，常建娥主編.機械設(shè)計課程設(shè)計(第三版)[M].武漢：華中科技大學出版社.2006 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