韭菜打捆机关键部件设计及试验研究

发布时间：2020-04-19 01:02

【摘要】：随着韭菜等叶菜类蔬菜的使用量增加,韭菜的收割、打捆、加工、包装成为了一个备受瞩目的问题。目前韭菜的收割、打捆需要大量的人力物力,还需要配备大量车辆、各种大型工具等。现在国内的打捆机也大多是牵引式打捆机,而且基本没有韭菜等叶菜类的打捆机,工作效率非常低,这就大大增加了韭菜打捆过程的成本。因此,本研究在已有的韭菜收割机的基础上,增加韭菜打捆装置,可以进一步一次性完成韭菜的收割及打捆工序,提高韭菜收获的作业效率,同时也大幅度的降低韭菜的生产成本,减少机械进入土地的次数,大大降低了工作量。本论文对韭菜打捆机进行了如下几方面的研究:(1)进行韭菜的植物特性、种植特性、物理特性及机械力学特性进行分析,确定韭菜的根茎部分在剪切的过程中,剪切强度伴随着时间的增长,韭菜的剪切强度出现了先增大后减小的现象,最大剪切力平均值为125.6MPa。韭菜在压缩过程中,挤压力随时间的推移呈现逐渐增长的趋势,韭菜的最大破坏应力平均值是213.96MPa。这些研究为机器设计提供理论基础。(2)确定韭菜打捆机的总体设计方案,进行整机三维建模,对缠绕装置、夹持装置、钩针以及链条等关键部件进行设计分析,对打捆机传动装置的链条、链轮及丝杠导轨进行校核计算,并对缠绕装置、夹持装置及链条进行静力学分析。(3)在整机设计的基础上,进行打捆机控制系统设计,提出机器工作流程。分别对打捆机控制系统软件控制需求进行分析以及硬件部分进行设计。同时对Arduino参数、工作特点、具体操作过程进行了细致的叙述,并通过计算,确定电机型号57BYGH,最后调用程序模块进行程序编写。(4)试制出样机,进行韭菜打捆正交试验研究,验证机器的连续性打捆作业性能与作可靠性。试验选取韭菜打捆机的喂入量、打捆速度、缠绕位置为影响因素,以成捆率、规则捆率、韭菜捆的密度为评价指标对韭菜打捆进行正交试验研究。综合分析正交试验,得出喂入量1.1kg/s,打捆速度6r/min,缠绕位置距离为100mm的组合为较优组合。根据正交试验结果,对较优组合进行试验验证,验证试验结果优于较优参数组合结果,因此较优参数组合的选择正确。
【图文】：

万能试验机,韭菜,根茎,对象

图 2-1 万能试验机图.2-1 Universal testing machine diagram菜作为试验对象，取韭菜的根茎n、20mm/min、30mm/min、50m 2-2 所示：

距离曲线,剪切应力,加载,剪切强度

图 2-2 剪切应力-加载距离曲线Fig.2-2 Curve of shear stress-load distance剪切图可以看到，韭菜的根茎部分在剪切的过程中，剪切强度的剪切强度出现了先增大后减小的现象；并且当加载速度增加低的趋势。通过理论计算可以得到这 30 组共 120 个样本的最
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S225

【参考文献】