半自动苹果套袋机设计说明书前 言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。
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,不光是苹果本身质量上要精,而且要求包装要 已经从单纯的数量转向质量,求的是“精”精美,携带要方便。
所以要对苹果进行套袋,而塑料发泡网套无疑是最好的选择,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。
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,本文致力研发一种半自动套袋机, 该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。
关键词:半自动苹果套袋机;发泡网;槽轮机构;凸轮机构;平型带目 录1 绪论 (1)1.1 苹果的意义 (1)1.2 我国苹果的发展 (1)1.3 苹果套袋的意义 (1)2 设计内容 (2)2.1 设计的内容 (2)2.2 设计的依据 (3)2.3 设计的要求 (3)2.4 设计任务 (3)3 设计简介 (3)3.1 套袋机样机 (3)3.2 工作原理 (5)3.3 主要零件介绍 (5)4 电动机的选择 (6)4.1 电动机类型和结构的选择 (6)4.2 选电动机类型 (7)4.3 选择电动机容量 (7)4.4 确定主动轴工作转速 (8)5 传动比的确定 (8)5.1 总传动比 (8)5.2 分配传动比 (8)6 计算传动装置运动 (8)6.2 计算各轴的输入功率 (9)6.3 计算各轴的转距 (9)6.4 各轴的输入转矩计算 (9)6.5 运动和动力参数计算结果整理 (10)7 齿轮的设计计算 (10)7.1 减速器箱内的圆柱齿轮传动的设计计算 (10)7.2 高速斜齿圆柱齿轮的设计计算 (10) (12)7.3 低速直尺圆柱齿轮的设计计算7.4 设计汇总 (13) (13)7.5 执行机构直齿圆柱齿轮的设计计算8 轴的设计计算 (15)8.1 主动轴的设计 (15)8.2 求中间轴的功率和扭矩 (15)8.3 选择材料 (16)8.4 对输入轴进行设计校核 (16)8.5 主动轴的计算 (16)8.6 主动轴的校核 (17)9 套袋机的缺陷及改进 (18)总 结 (19)致 谢 (20)参考文献 (21)1 绪论1.1 苹果的意义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。
1.2 我国苹果的发展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 2h m ,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 1985—1995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 2 4.7/ t hm提高到了近年平均的12 2 / t hm 。
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484.76×104 2 hm 和6960.34×104,t 仅次于柑橘(871.6×104 2 hm ,12 208.8×104t)、香蕉(481.7×104 2 hm , 9070.6×104t),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 199.22×104 2 hm 和 2984.66×104.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 3.04× 104 2 hm 和 198.67×104.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。
1.3 苹果套袋的意义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:(1)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。
(2)重量轻,成本低,便于运输,减少了运输成本。
(3)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。
(4)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。
2 设计内容2.1 设计的内容本设计是针对小型果农使用的,机械式的,不使用机电自动控制及编程技术,是纯机械 式机器,采用纯机械设计,是为了降低成本,使用方便,维修简便,本设计原理可靠,结构 简单,减低人工劳动强度,提高工作效率。
并且保证不损伤苹果。
(1)总体设计:使用电动机,减速器,轴,齿轮,槽轮机构,凸轮机构平带等简单机械的组合,通过槽轮机构实现先后运动,从而保证苹果可以连续包装。