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任務(wù)書
學(xué)院
班級
學(xué)生姓名
學(xué)號
課題名稱
紅棗自動(dòng)分級機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
起止時(shí)間
指導(dǎo)教師
職稱
講師
課題內(nèi)容
紅棗是果農(nóng)種植的水果之一,紅棗分級是紅棗生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。目前紅棗分級主要是靠人工篩選,這種方法用工量大,勞動(dòng)強(qiáng)度高,效率低,收獲損失大。因此，加快紅棗分級機(jī)械化的研究,對減少生產(chǎn)投入,促進(jìn)棗農(nóng)增收,帶動(dòng)紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有十分重要的意義。根據(jù)國內(nèi)外紅棗自動(dòng)分級機(jī)械的研發(fā)和使用現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)紅棗自動(dòng)分級機(jī)構(gòu)并對其進(jìn)行仿真。
具體要求如下：
1. 查找相關(guān)文獻(xiàn),了解國內(nèi)外紅棗自動(dòng)分級機(jī)的相關(guān)工藝。
2.查找專利及相關(guān)文獻(xiàn),熟悉了解差速帶式紅棗分級機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
3.利用機(jī)械傳動(dòng)理論選擇恰當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)方式,設(shè)計(jì)工作裝置和傳動(dòng)裝置。
4.要求利用Solidworks繪制三維圖。
本文設(shè)計(jì)的帶式紅棗分級設(shè)備的分為進(jìn)料系統(tǒng)，分級篩選系統(tǒng)，出料系統(tǒng)予以組成，整機(jī)的基本主體參數(shù)如下所示：
整機(jī)的總體長寬高尺寸：長度*寬度*高度：7190*3100*2117
紅棗的分級數(shù)：4級
篩選機(jī)構(gòu)各級間的間隙大?。?6mm、26mm、36mm、46mm
篩選電機(jī)的功率：3.6千瓦
篩選機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率：0.83314
篩選機(jī)構(gòu)減速機(jī)傳動(dòng)比：14.39
篩選紅棗主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度：99.36r/min
擬定工作進(jìn)度（以周為單位）
第1～2周 查閱相關(guān)文獻(xiàn),撰寫開題報(bào)告。
第3～4周 根據(jù)國內(nèi)外現(xiàn)有的紅棗自動(dòng)分級設(shè)備實(shí)例,擬定總體設(shè)計(jì)方案,繪制總體結(jié)構(gòu)簡圖。
第5～6周 根據(jù)工作要求,計(jì)算并查閱相關(guān)手冊,選擇和設(shè)計(jì)各零部件。
第7～11周 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。
第12周 從工藝、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用性能等方面對產(chǎn)品進(jìn)行綜合評價(jià)、校核、修正。
第13周 完成設(shè)計(jì)說明書。
第14周 整理材料,準(zhǔn)備答辯。
主要參考文獻(xiàn)
[01]朱江麗,黃永林,應(yīng)義斌.自動(dòng)分級技術(shù)的現(xiàn)狀[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(3):45-47
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[03]周健華,葛偉亮,籍保平.紅棗分級機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)機(jī)化研究,2012(5):4-8
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[05]張景,韓東海.國內(nèi)紅棗分級設(shè)備的現(xiàn)狀與應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械,2011(31):118-124
[06]程力,土映龍,徐輝輝.小雜果自動(dòng)分級機(jī)[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(創(chuàng)新版),2011(8):75-80
[07]吳德光,馬學(xué)武,何建國.國外水果分級技術(shù)[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2002(2):110-115
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[9]李景斌,李成松,叢金玲,張若寧,江英蘭,付威.差速帶式紅棗分級機(jī):中國,201020541488.6[P].2011-05-11
任務(wù)下達(dá)人（簽字）
同意按此計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)
年 月 日
任務(wù)接受人意見
任務(wù)接受人簽名
年 月 日
注：1、此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫,任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師。
2、此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人。
3、此任務(wù)書一式三份,一份留學(xué)院存檔,一份學(xué)生本人留存,一份指導(dǎo)教師留存。
專家系統(tǒng)與應(yīng)用程序
基于模糊集理論的有效性的評估農(nóng)業(yè)機(jī)械
摘要：
農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的服務(wù)質(zhì)量是代表農(nóng)業(yè)成功的基本因素之一。從這個(gè)意義上說,有一個(gè)明確需要定義這些機(jī)器質(zhì)量的具體指標(biāo),它有可能決定哪些機(jī)器適合不同工作條件。服務(wù)的技術(shù)系統(tǒng)概念的有效性代表質(zhì)量的一個(gè)綜合指標(biāo)。本文運(yùn)用模糊集理論定義的有效性和可靠性、可維護(hù)性和功能作為影響指標(biāo)的有效性。在這個(gè)意義上的模型評估的有效性拖拉機(jī)作為農(nóng)業(yè)的典型代表機(jī)器已經(jīng)形成。本模型是基于集成上述的語言描述。利用模糊集理論和max-min成分影響指標(biāo)，模型進(jìn)行了測試。同一類別的三個(gè)拖拉機(jī)為例,利用的氣候和土壤條件在更廣泛的貝爾格萊德(塞爾維亞)地區(qū)。即使在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中條件是非常重要參數(shù) , 相比于其他操作，實(shí)現(xiàn)的效果差異也達(dá)到大致相等
。
1.介紹
為達(dá)到擴(kuò)張的全球農(nóng)產(chǎn)品的要求，實(shí)現(xiàn)更大的農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展。人們普遍認(rèn)識到當(dāng)代農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中需要適當(dāng)?shù)臋C(jī)器和設(shè)備，仔細(xì)和詳細(xì)規(guī)劃的需求和控制所有相關(guān)的生物、技術(shù)、技術(shù)和其他進(jìn)程。最終結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠的預(yù)測為每個(gè)指定的操作,以及完整的作物生產(chǎn)過程中,。要求加強(qiáng)了引入復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),數(shù)學(xué),農(nóng)業(yè)科學(xué)統(tǒng)計(jì),機(jī)械和其他方法都是特別重要的。在過去的幾十年。除了上述的要求,一個(gè)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)體系必須滿足生產(chǎn)力的標(biāo)準(zhǔn),期望的作物生產(chǎn)。在大多數(shù)情況下,在塞爾維亞，tractor-machinery農(nóng)場系統(tǒng)的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過最優(yōu)級別(尼克里奇′,2005),增加成本作物生產(chǎn)。目前,現(xiàn)有的數(shù)學(xué)優(yōu)化方法、支持的高性能計(jì)算機(jī)有效地解決優(yōu)化問題(Dette &韋伯達(dá)菲et al .,1990;1994;Mileusnic′,2007;等等)。一個(gè)最優(yōu)的技術(shù)體系的形成為我們生產(chǎn)了更便宜的食品,高度影響拖拉機(jī)的可靠性、可維護(hù)性和系統(tǒng)的功能。
與系統(tǒng)科學(xué)發(fā)展同樣,實(shí)際上的開始是IIWorld戰(zhàn)爭后,在適當(dāng)?shù)墓こ毯涂茖W(xué)文獻(xiàn)定義了一系列的概念,來描述技術(shù)系統(tǒng)的基本特征的點(diǎn)的服務(wù)質(zhì)量?？煽啃缘闹笜?biāo)是技術(shù)系統(tǒng)和行為操作,技術(shù)指標(biāo)和可維護(hù)性systembehaviors期間的失敗可以表示為大多數(shù)可辨認(rèn)的概念。這兩個(gè)概念及其實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的發(fā)展。有效性的概念被定義在試圖描述同時(shí)技術(shù)操作系統(tǒng)的行為和失敗的時(shí)期。這概念考慮可靠性和可用性的表演,以及提出了技術(shù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能(Papic&Milovanovic2007)。換句話說,一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的有效性的概率,一個(gè)成功的功能系統(tǒng)技術(shù)和執(zhí)行所需的準(zhǔn)則函數(shù)限制允許的差異對于給定時(shí)間和給定的周圍條件。雖然在相同的精神,一些作者定義有效性有所不同。在(Ebramhimipour &鈴木,2006)被定義為總體有效性的指標(biāo)包含效率、可靠性和可用性。這兩個(gè)引用定義包括并行關(guān)于可靠性和可用性,雖然可用性包括可靠性和可維護(hù)性(Ivezic′,Tanasijevic′,& Ignjatovic′,2008)。因此它可以商定有效性是影響可靠性、可維護(hù)性的功能?？煽啃韵到y(tǒng)不斷的被定義為特征保持操作abilitywithin允許的差異極限在現(xiàn)在;可維護(hù)性的能力是預(yù)防和發(fā)現(xiàn)故障及損壞,系統(tǒng)更新通過參加技術(shù)和操作能力和功能維修,功能實(shí)現(xiàn)功能的程度要求,即調(diào)整環(huán)境,或更準(zhǔn)確系統(tǒng)運(yùn)行的條件。
監(jiān)測的可靠性和可維護(hù)性是常見的監(jiān)控時(shí)間的狀態(tài)顯示(圖1)可靠性和可維護(hù)性的函數(shù)可以確定,以及操作的平均時(shí)間和平均時(shí)間相關(guān)。主要問題出現(xiàn)在形成時(shí)間的照片數(shù)據(jù)監(jiān)控和記錄。在現(xiàn)實(shí)條件的機(jī)器應(yīng)該連接到信息系統(tǒng)將準(zhǔn)確記錄每一個(gè)失敗、持續(xù)時(shí)間和修復(fù)程序。這通常是昂貴或簡易監(jiān)測機(jī)器的性能,即關(guān)閉的,是不精確的。此外,提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理時(shí)間的狀態(tài)要求所有的機(jī)器在平等的條件下工作,這是難以實(shí)現(xiàn)。至于技術(shù)體系的功能,沒有共同的方法測量和量化。這在本文的原因,為了評估的有效性, 將使用專業(yè)知識和分析機(jī)器判斷工作的工作過程。應(yīng)用專業(yè)知識判斷主要用于文學(xué),主要是為數(shù)據(jù)處理和評估的技術(shù)系統(tǒng)而言:風(fēng)險(xiǎn)(Li 廖,2007)、安全(王2000;王、楊、&森1995)或可靠性，用專業(yè)知識判斷自然的語言形式。因此,數(shù)學(xué)和邏輯概念模型進(jìn)行處理的經(jīng)驗(yàn)判斷,即計(jì)算的語言描述,模糊集合理論使用(Klir &元,1995;枝,1996)。應(yīng)用模糊今天集代表了最常用的工具之一各領(lǐng)域解決問題的優(yōu)化(黃顧,&杜,2006)和識別(陳,1996)過程問題。Cai(1996)提出了不同的概述應(yīng)用程序方面的模糊方法在系統(tǒng)失敗工程,這是一個(gè)接近效能評估問題。應(yīng)用模糊邏輯理論和專家系統(tǒng)(遼、一般2011;Liebowitz,1988)也用于解決優(yōu)化問題的農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域。(Abbaspour-Fard Rohani & Abdolahpour,2011)的基礎(chǔ)上神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序,在拖拉機(jī)預(yù)測失敗。(Yu,你們&趙,2010)模糊數(shù)學(xué)、可靠性理論和多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)拖拉機(jī)最終傳動(dòng)。機(jī)器的可預(yù)測性和可靠性,顯著依賴于其有效性的技術(shù)系統(tǒng)。本文的觀點(diǎn)是根據(jù)模糊集理論的利用率建立模型的有效性。從而說明模糊集是用于分析可靠性、可維護(hù)性和功能表現(xiàn)(部分指標(biāo)的有效性)以及為他們?nèi)谌胄省Ｋ麄兊墓ぷ魇且赃@種有效模型質(zhì)量的方式評估技術(shù)系統(tǒng)。模型可以作為標(biāo)準(zhǔn)購買決策相關(guān)的任何程序,系統(tǒng)的操作或維護(hù),修理的預(yù)測和維護(hù)成本。質(zhì)量和功能的建議模型有效性的確定農(nóng)業(yè)所示機(jī)械、拖拉機(jī)。
2?；谀：挠行员憩F(xiàn)評估理論
數(shù)學(xué)和概念模型的有效性評估實(shí)際上是在兩個(gè)步驟:總結(jié)模糊命題的部分的效性指標(biāo);模糊提到的分成一個(gè)指標(biāo)——合成。模糊命題過程為代表的聲明,包括語言變量基于可用的信息技術(shù)系統(tǒng)。在這個(gè)意義上它必須定義語言的名字變量,代表不同的等級的效果考慮技術(shù)系統(tǒng)和定義的模糊集描述提到的變量。作文是一個(gè)模型,它提供了影響結(jié)構(gòu)有效性性能的指標(biāo)。
2.1。模糊模型解決問題
第一步創(chuàng)建的模糊有效性模型(E)評估本身和定義語言變量以及可靠性(R)、可維護(hù)性(M)和功能(F)有關(guān).許多語言變量,它可以發(fā)現(xiàn)最大數(shù)量的理性,人類可辨認(rèn)的表達(dá)式可以同時(shí)識別(王et al .,1995)。然而,識別的考慮甚至較小的特征數(shù)量的變量可以有用,因?yàn)閷＜业呐袛?Ivezic′et al .,2008)模糊集的靈活性一般包括過渡現(xiàn)象。根據(jù)以上,五個(gè)語言變量為代表的有效性表現(xiàn)包括:窮,充足,平均,和優(yōu)秀。這些語言形式變量給出適當(dāng)?shù)娜悄：?Klir 元,1995),圖2所示。
在圖2中,j = 1,。實(shí)際上,5代表的計(jì)量單位有效性。因此,部分指標(biāo)的有效性:R、M和F,隸屬函數(shù)l:在下一步中,執(zhí)行max-min組成。馬克斯-敏成分,也稱為悲觀,經(jīng)常用于模糊代數(shù)作為一個(gè)綜合模型(Ivezic′et al .,2008;Tanasijevic et al .,2011;王王et al .,1995;2000)。這個(gè)想法是為了讓整體評估(E)等于部分虛擬代表評估。這評估被確定為之間的最好的一個(gè)最壞的打算部分成績(R、M或F)。
它可以得出的結(jié)論是,所有的元素(R、M和F)E有同等影響E,max-min組成以并行方式被使用,這將部分的到綜合指標(biāo)。在文學(xué)(Ivezic′et al .,2008;etal .,1995)max-min成分通過運(yùn)營商”和“和”或“提供一個(gè)優(yōu)勢在其他的某些元素在合成的過程中,也使用。
準(zhǔn)確地說,如果我們看看三個(gè)部分指標(biāo),即他們的隸屬函數(shù)(1),可以使C:= j3 = 53組合
的隸屬度函數(shù)。每一種組合代表一個(gè)可能的合成效果評估(E)。
這個(gè)表達(dá)式(6)有必要映射回E模糊集(圖2)。最佳(王et al .,1995),用于轉(zhuǎn)換方法E描述(6)形成定義等級的會員模糊集:貧窮、充足,平均,和優(yōu)秀的好。這個(gè)過程被公認(rèn)為識別。最佳方法是使用距離E(d)之間通過“max-min”成分(6)和每個(gè)人E表達(dá)式(根據(jù)圖2)來表示的程度E是確認(rèn)每個(gè)模糊集的有效性(圖2)。越接近勒(6)是第i個(gè)語言變量,小迪。距離di等于零,如果勒(6)只是第i個(gè)相同隸屬度函數(shù)的表達(dá)式。在這種情況下,E不應(yīng)該評估其他表達(dá)式,由于這些表達(dá)式的排他性。假設(shè)迪民(i = 1,。,5)是最小的距離對Ej,讓a1,。,a5代表相對的倒數(shù)距離(計(jì)算相應(yīng)的比率距離di(7)和迪民提到的值)。然后,人工智能
:
1.一個(gè)說明性的例子
作為一個(gè)說明性的例子對農(nóng)業(yè)機(jī)械的評價(jià)有效性,比較分析三個(gè)拖拉機(jī)A1 B2、本文給出和C2。
在拖拉機(jī)7.146 l發(fā)動(dòng)機(jī)LO4V TCD 2013安裝。謝謝從35%的扭矩儲備,拖拉機(jī)是能夠滿足所有需求預(yù)期表現(xiàn)最差的農(nóng)業(yè)操作在農(nóng)業(yè)?？偼侠瓩C(jī)質(zhì)量是16000公斤。根據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(代碼2)報(bào)告最大動(dòng)力輸出軸功率測量在2200轉(zhuǎn)243千瓦的燃油消耗率嗎198 g /千瓦小時(shí)(ECE-R24)。發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩1482海里在引擎1450 rpm的政權(quán)。傳動(dòng)裝置是精心“不一樣的”傳達(dá)。事業(yè)聯(lián)動(dòng)機(jī)制是一個(gè)類別II / III與提升11800公斤。
在拖拉機(jī)B2和C2 8.134 l發(fā)動(dòng)機(jī)6081 hrw37 JD安裝,儲備扭矩的40%,這能夠滿足所有的拖拉機(jī)需求預(yù)期表現(xiàn)最差的農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)操作。拖拉機(jī)總重量是14000公斤。根據(jù)經(jīng)合組織(代碼2)報(bào)告最大的權(quán)力來衡量動(dòng)力輸出軸在2002轉(zhuǎn)217千瓦燃料消耗率193克/千瓦小時(shí)(ECE-R24)。在發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩1320海里轉(zhuǎn)速為1400 rpm。傳播是“AutoPower。聯(lián)動(dòng)機(jī)制是一個(gè)類別II / III 10790丹的提升力。
兩個(gè)模型都是電子控制拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料供給系統(tǒng),滿足排放法規(guī)。從提交的技術(shù)特點(diǎn)的拖拉機(jī),B和C看到所有三個(gè)拖拉機(jī)全功能forperforming困難操作不同的農(nóng)業(yè)技術(shù)生產(chǎn)。拖拉機(jī)B和C有相同的技術(shù)特征,和實(shí)踐是相同的類型和模式,除了拖拉機(jī)B進(jìn)入操作在2007年5月,一輛拖拉機(jī)C 6月2007年。一輛拖拉機(jī)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場,這是技術(shù)文檔的基本模型,在7月份進(jìn)入操作2009年。保持農(nóng)業(yè)技術(shù)的主要任務(wù)提供功能和機(jī)器的可靠性。維護(hù)所有三個(gè)拖拉機(jī)是通過機(jī)器商店所擁有的用戶升級選擇。
十個(gè)工程師(分析師)致力于維護(hù)和操作拖拉機(jī)的采訪。他們評價(jià)R,D和F表1中給出。首先,拖拉機(jī)是計(jì)算的有效性?？梢钥闯隹煽啃允怯墒姆治鰩熢u為優(yōu)秀(6/10 = 0.6),平均三(0.3)和一樣好(0.1)。以這種方式獲得評估R在表單中，在下一步中,這些評估是映射在模糊集(圖1)為了獲得評估(1)。例如,可靠性在這個(gè)例子中確定(11),它是語言0.6變量優(yōu)秀加入重量。
因此,模糊集優(yōu)秀定義為:Rexc=(1/0,1/0,1/0,4/0.25 5/1.0)(據(jù)嗎圖1)。這樣的特定的值模糊集優(yōu)秀Rexc0.6 =(1 / 0.6(0),2 / 0.6(0),3 / 0.6(0),4 /(0.25 - 0.6),5 /(1.0 - 0.6)}。剩下的四個(gè)語言變量被以同樣的方式對待。最后對于每個(gè)j = 1,。5具體隸屬度函數(shù)(最后一行,表2)被添加到最后拖拉機(jī)可靠性模糊形式(1):這些fuzzificated評估(11)和(12)是合成所必需的評估的有效性,使用max-min邏輯。在這種情況下可以使C = 53 = 125組合,走出48的結(jié)果。
第一個(gè)結(jié)果是組合2-2-3:E2-2-3(0.025,0.05,0.125),哪里X2-2-3 =(2 + 2 + 3)/ 3 = 2(四舍五入為整數(shù))。最小值的隸屬度函數(shù)這一結(jié)果的是0.025。其他的結(jié)果和相應(yīng)的我的值如表3所示。所有這些結(jié)果都可以圍繞尺寸X = 2、3、4和5。拖拉機(jī)在很大程度上為0.30065(與30%)評估那么好,拖拉機(jī)在很大程度上0.27538(27.5%)評估一樣好,而拖拉機(jī)C在很大程度上為0.25468平均(25.5%)評估。它可以得出的結(jié)論是,C是最糟糕的,當(dāng)拖拉機(jī)只是稍微比B,特別是如果我們看到的評估為優(yōu)秀的28.8%,而B的程度23.8%的程度。分析了拖拉機(jī)可以提出的有效性如圖3。,它可以更清楚地看到,拖拉機(jī)的最大的效果。如果這個(gè)評估(EA,EB,EC)defuzzificated是重心點(diǎn)計(jì)算- Z(Bowles & Pelaez,1995),我們得到了評估的效果如下:
這就意味著在1 - 5(即從貧困的規(guī)模優(yōu)秀)拖拉機(jī)是最好的和拖拉機(jī)C是最壞的打算。驗(yàn)證的實(shí)現(xiàn)結(jié)果,統(tǒng)計(jì)分析的可用性,像家庭與有效性概念,已經(jīng)被使用。那在我們的模型顯示,拖拉機(jī)是最好的,和C的壞的效果。在現(xiàn)實(shí)中,如果我們分析的可用性,它是看到2904 moto-hours拖拉機(jī)在工作3130年可用moto-hours;如果10000 moto-hours計(jì)算,在9244年的工作將花費(fèi)moto-hours。拖拉機(jī)B的10004年moto-hours可用,它花9069moto-hours在工作,和拖拉機(jī)C 9981可用moto-hours花了9045年的工作。實(shí)驗(yàn)表明,更可靠和有效的拖拉機(jī)是少是延遲。在某種程度上,這個(gè)初始的優(yōu)勢消滅更糟糕的物流交付備件的時(shí)候涉及到拖拉機(jī),拖拉機(jī)a . 1100年moto-hours工作可憐的物流在維護(hù)希望8個(gè)工作日, 一個(gè)給定的拖拉機(jī)和它極大地影響了可維護(hù)性的下降帶來的好處,因此相同的效率(內(nèi)部技術(shù)PKB)總剝削的下降。
1.結(jié)論
本文提出一種模型有效性的評估技術(shù)系統(tǒng)、精確農(nóng)業(yè)機(jī)械、基于模糊集理論。表現(xiàn)作為整體的有效性指標(biāo)系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量,即為整個(gè)測量技術(shù)系統(tǒng)的可用性。可靠性、可維護(hù)性和功能表演已經(jīng)公認(rèn)的有效性參數(shù)或指標(biāo)。語言可以被任命為形式所有提到的共同特征指標(biāo)。因此模糊集理論出現(xiàn)自然工具建模的有效性。在本文中,應(yīng)用模糊集理論,這是必要的定義:語言變量及其描述隸屬函數(shù)、模糊規(guī)則的組成和模型集成和去模糊化。模糊的成分即max-min邏輯已經(jīng)被用于集成的有效性指標(biāo)有效性的整體性能,最適合集成的方法模糊集的隸屬函數(shù)和質(zhì)心點(diǎn)去模糊化的模糊數(shù)的計(jì)算數(shù)值。Max-min組合模型,它暴露在這篇文章中,沒有以這種方式處理相應(yīng)的文獻(xiàn)。另外,在案例研究中,模型的模糊化的問卷調(diào)查的結(jié)果,它代表的正是所積累的方式工程師的知識和技能。
提出的模型可以作為一個(gè)簡單的工具的快速估計(jì)的有效性即為農(nóng)業(yè)服務(wù)的質(zhì)量機(jī)械、基于專家判斷和估計(jì)。在同時(shí),該模型不需要復(fù)雜的IT基礎(chǔ)設(shè)施。分析實(shí)現(xiàn)模糊集和適當(dāng)?shù)哪：行钥煽啃?、可維護(hù)性和功能表現(xiàn)可以糾正措施的指導(dǎo)購買的方向嗎的設(shè)備,結(jié)構(gòu)調(diào)整,改變的維護(hù)政策或管理/運(yùn)營商變更
本文具體分析了三個(gè)拖拉機(jī),標(biāo)志著一個(gè)B和C,這表明更高效的拖拉機(jī)越頻繁宕機(jī)。在某種程度上,這種最初的優(yōu)勢就終止了窮交付備件物流。
感謝
研究工作得到了塞爾維亞共和國教育部和科學(xué)界的支持。
本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
（學(xué)生本人填寫）
系別
機(jī)電
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)生
指導(dǎo)教師
指導(dǎo)教師 職稱
教授
論文(設(shè)計(jì))題目
帶式紅棗分級設(shè)備的設(shè)計(jì)
開題時(shí)間
內(nèi)容包括：課題的來源及意義，國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r，本課題的研究目標(biāo)、內(nèi)容、方法、手段及進(jìn)度安排、實(shí)驗(yàn)方案的可行性分析和已具備的實(shí)驗(yàn)條件、具體參考文獻(xiàn)等。2、撰寫要求：字體為宋體、小四號，字?jǐn)?shù)不少于1000字。）
開題報(bào)告（闡述課題的目的、意義、研究現(xiàn)狀、研究內(nèi)容、研究方案、進(jìn)度安排、預(yù)期結(jié)果、參考文獻(xiàn)等）
一、論文研究的來源、意義
1、研究來源：當(dāng)前，棗產(chǎn)業(yè)正處于蓬勃發(fā)展。從全球角度來看，中國棗產(chǎn)業(yè)的超強(qiáng)地位進(jìn)一步得到鞏固。近年來，我國棗樹面積和產(chǎn)量每年都以10%以上的速度增長。據(jù)中國農(nóng)業(yè)年鑒統(tǒng)計(jì)資料，2003年我國棗產(chǎn)量為171萬噸，估計(jì)2008年總產(chǎn)量可達(dá)300多萬噸，面積約150萬公頃，占全世界的99%左右。正憑借其得天獨(dú)厚的自然條件優(yōu)勢打造中國和世界上最大的優(yōu)質(zhì)干棗生產(chǎn)基地，僅阿克蘇地區(qū)就要在3~5年內(nèi)發(fā)展10萬公頃棗樹；另外，北方的鮮食棗、貯藏加工和營銷產(chǎn)業(yè)正在崛起!但是，近年來一些發(fā)達(dá)國家進(jìn)軍我國棗產(chǎn)業(yè)特別是棗加工業(yè)的勢頭正在顯現(xiàn)。
的地理位置，特別是南疆的地理位置，氣候干燥，降雨量少，晝夜溫差大，光照時(shí)間長，熱量資源非常豐富，這些特殊的氣候環(huán)境都造就了紅棗的勝產(chǎn)。紅棗屬于耐旱作物，種植簡單，收益高又便于管理。近年來，隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，國內(nèi)外紅棗的加工品種越來越多，人們對紅棗的的品質(zhì)也有了更高的要求。但紅棗的加工工業(yè)卻沒跟上時(shí)代的步伐，紅棗的很多加工環(huán)節(jié)還是傳統(tǒng)的手工作業(yè)。其重要原因是我國紅棗采后處理加工技術(shù)和加工設(shè)備落后，而紅棗分級加工和分選是采后處理加工技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，這一方面制約了紅棗產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)也阻礙了紅棗產(chǎn)品檔次的提高。為了提高紅棗的加工質(zhì)量和出品等級，需要對紅棗進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量分級和大小的分級。目前，我國具備先進(jìn)紅棗分選設(shè)備的企業(yè)很少，因此市場上銷售的紅棗大多數(shù)依靠機(jī)械配合人工的方式實(shí)現(xiàn)分選。人工分選的主要缺點(diǎn)是：勞動(dòng)量大、生產(chǎn)率低而且分選精度不穩(wěn)定；紅棗分選難以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確和無損壞制約了紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此實(shí)行紅棗智能分選機(jī)機(jī)械化作業(yè)是紅棗發(fā)展的一種必然趨勢。利用智能機(jī)械化作業(yè)來分選紅棗大大提高了紅棗產(chǎn)品的質(zhì)量、降低了人工分選作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高了生產(chǎn)率分選精度。
2、研究意義：
（1）理論意義：近年來國內(nèi)外的學(xué)者對紅棗分級設(shè)備進(jìn)行了大量的研究，并在充分利用國外研究成果的基礎(chǔ)上，探索新的理論和方法，研制出適合于我國國情的智能化紅棗自動(dòng)分級設(shè)備，并推廣到實(shí)際生產(chǎn)中。這一系列包括本文的研究，在一定意義上為學(xué)術(shù)界又多了一份借鑒和參考的價(jià)值資料，所以無論對紅棗分級設(shè)備還是機(jī)械領(lǐng)域都具有一定的理論意義。
（2）現(xiàn)實(shí)意義：為提高我國農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)后處理水平，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量并增強(qiáng)其國際競爭力，農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)與設(shè)備研究開發(fā)被列為我國“十五”重大科技攻關(guān)項(xiàng)目第 1 項(xiàng)；農(nóng)產(chǎn)品深加工與現(xiàn)代儲運(yùn)在“國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要”(2006 年～2020 年)中被列為優(yōu)先級主題；農(nóng)產(chǎn)品與食品加工被“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域科技計(jì)劃首批預(yù)備項(xiàng)目立項(xiàng)支持。我國政府對此問題的重視程度可見一斑。
消費(fèi)者對紅棗品質(zhì)需求的提高和世界紅棗市場的開拓，給紅棗產(chǎn)業(yè)帶來巨大的機(jī)遇的同時(shí)也帶來了新的挑戰(zhàn)。紅棗企業(yè)要在最短時(shí)間內(nèi)把優(yōu)質(zhì)新鮮、包裝精美和標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品送到世界各地，就要首先實(shí)現(xiàn)紅棗采后處理自動(dòng)化和產(chǎn)品高檔化，所以對紅棗分級設(shè)備的研究具有一定的實(shí)際意義。
二、研究現(xiàn)狀
目前可用于紅棗類圓形水果分選的方法有篩子分選法、回轉(zhuǎn)帶分選法、輥軸分選法、滾筒式分選法等。篩子分選法采用的是振動(dòng)原理，果品易損壞，因此不宜采用?；剞D(zhuǎn)帶分選法的工作方式是將水果置于兩條分離帶之間，若果徑小于兩帶之間的距離，水果便從中落下。由于兩條選果帶之間的距離沿水果運(yùn)行方向不斷增大，使不同尺寸的水果落在下方相應(yīng)的輸送帶上，該方法從結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)、簡單、故障少，但分選精度不高。輥軸分選法分選較為準(zhǔn)確，但從結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，機(jī)器成本較高。滾筒式分選法其分選裝置主要由喂料機(jī)構(gòu)、V型槽導(dǎo)果板、分選滾筒、接果盤及傳動(dòng)系統(tǒng)組成。此分選裝置機(jī)構(gòu)簡單，對水果損傷小、成本較低、分選精度和效率較高，適用于球形和近似球形物料的分選，在國外應(yīng)用較廣。為減少果實(shí)碰撞, 提高好果率, 有的分級機(jī)是利用浮力、振動(dòng)和網(wǎng)格相配合的辦法進(jìn)行分級。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是避免了果實(shí)間的互相碰撞, 在分級的同時(shí)可對果實(shí)進(jìn)行清洗和消毒作業(yè)。
1、國內(nèi)研究現(xiàn)狀：對于我國紅棗產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，從全球的角度來看，中國紅棗產(chǎn)業(yè)的超強(qiáng)地位進(jìn)一步鞏固。近年來，我國的紅棗面積和產(chǎn)量都在以10%以上的速度增長。隨著我國紅棗種植面積的擴(kuò)增和產(chǎn)量的提高，在國內(nèi)紅棗主要產(chǎn)區(qū)涌現(xiàn)一大批紅棗加工企業(yè)。層疊式紅棗分級機(jī)在紅棗的加工系統(tǒng)也有應(yīng)用，主要是為了更好的更細(xì)致的分選紅棗，分選效果還還以。紅棗分選的目的就是為了實(shí)現(xiàn)更好、均勻的分級。層疊式紅棗分級機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)多層的排列，分選流暢，分選大小均勻。從分選的效果來看，分選的大小沒有太大的問題，主要問題是在喂料時(shí)紅棗的質(zhì)量，比如霉?fàn)€，漿口等因素影響紅棗分選品質(zhì)。
2、國外研究現(xiàn)狀：相比較中國的大面積的種植和加工，外國的種植和生產(chǎn)規(guī)模雖然不大，但是加工技術(shù)成熟。國外紅棗加工技術(shù)已經(jīng)能夠進(jìn)行多項(xiàng)深加工，并且自動(dòng)化水平較高。國外的紅棗加工技術(shù)可以加工棗酒，棗飲料，棗醋，棗粉等等。紅棗分級機(jī)是紅棗加工的第一步，為了保證紅棗后期的加工比如脫核，烘干，榨汁順利進(jìn)行，紅棗的分級起著重要的作用。所以國外在紅棗的分級機(jī)上的技術(shù)是很先進(jìn)的。
三、研究內(nèi)容
第一章.緒論
1.1課題選題背景
1.2課題的研究意義
1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1國外的研究現(xiàn)狀
1.3.2國內(nèi)的研究綜述
第二章 紅棗分級設(shè)備的基本分析
2.1 紅棗分級設(shè)備的分類
2.2 帶式紅棗分級設(shè)備總體方案的設(shè)計(jì)分析
2.2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理分析
2.2.2 系統(tǒng)方案的確定
第三章 主要部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1.1 電機(jī)的選型
3.1.2 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
3.2 進(jìn)出料結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.2.1進(jìn)料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.2.2 出料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
3.3 機(jī)架底座的設(shè)計(jì)
第四章 紅棗分級設(shè)備的維護(hù)及保養(yǎng)
4.1紅棗分級設(shè)備的日常維護(hù)
4.2 紅棗分級設(shè)備的常見故障及解決方法
第五章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
四、研究方案
1、利用中國知網(wǎng)、維普、萬方等數(shù)據(jù)庫完成與畢業(yè)論文相關(guān)內(nèi)容的論文的檢索；利用圖書館的圖書資源查閱相關(guān)的理論內(nèi)容；充分的利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行資料的檢索收集。
2、通過在企業(yè)的實(shí)習(xí)機(jī)會，了解相關(guān)廠家的設(shè)備的實(shí)際情況，從實(shí)際中了解紅棗分級設(shè)備。
五、進(jìn)度安排
1、確定畢業(yè)論文的選題，收集資料，整理資料，完成論文的任務(wù)書。
2、編寫論文提綱，撰寫開題報(bào)告，進(jìn)行開題。
3、實(shí)習(xí)期間進(jìn)行一步查找資料，作社會調(diào)查。
4、計(jì)算相關(guān)參數(shù)，確定機(jī)構(gòu)的基本方案。
5、建立紅棗分級設(shè)備的三維模型。
6、撰寫紅棗分級設(shè)備的設(shè)計(jì)說明書。
7、結(jié)合三維模型，對其二維圖進(jìn)行繪制。
8、老師評閱。
9、畢業(yè)論文答辯。
具體的時(shí)間請學(xué)生結(jié)合自己學(xué)校的實(shí)際情況進(jìn)行錄制
六、預(yù)期結(jié)果
通過本文的設(shè)計(jì)分析，預(yù)期建立帶式紅棗分級設(shè)備的三維模型，并針對模型設(shè)計(jì)3張左右的A0圖紙，并撰寫帶式紅棗分級設(shè)備的設(shè)計(jì)說明書，最終使本文達(dá)到本科畢業(yè)論文水平。
七、參考文獻(xiàn)
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學(xué)生簽名：
年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)
課題： 帶式紅棗分級設(shè)備的設(shè)計(jì)
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名
班 級
學(xué) 號
指 導(dǎo) 教 師
專 業(yè) 系 主 任
發(fā) 放 日 期 2017年 月 日
摘要
隨著紅棗市場的進(jìn)一步拓展，紅棗已經(jīng)成為提升農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、增加農(nóng)民收入的支柱性產(chǎn)業(yè)的一部分。紅棗的生產(chǎn)近年來逐漸向著基地化、規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。紅棗產(chǎn)業(yè)化及產(chǎn)業(yè)化過程中的關(guān)鍵技術(shù)列為優(yōu)先發(fā)展主題及重大技術(shù)專項(xiàng)，而紅棗分級分選技術(shù)是其產(chǎn)業(yè)化過程中進(jìn)行流通、貯藏保鮮、深加工、提高產(chǎn)品檔次和附加值的關(guān)鍵技術(shù)之一。
針對我國西部紅棗分級勞動(dòng)強(qiáng)度大、機(jī)械化程度低的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了帶式紅棗自動(dòng)分級機(jī)。該分級機(jī)的設(shè)計(jì)思路為：小于分級皮帶之間間隙的棗便落進(jìn)出棗斗進(jìn)入集棗箱,不會出現(xiàn)卡棗、破棗現(xiàn)象。留在一級分級皮帶上的紅棗由后面的溜棗板迸入下一級差速帶式紅棗分級裝置,后一級的皮帶間的間隙大于上級的間隙,故落下的紅棗大于上一級的紅棗,依此將紅棗分成大小不同的級別。
關(guān)鍵字：紅棗、分級機(jī)、減速機(jī)
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Abstract
As the red jujube market to further expand, red jujube has become the rural economy and increase farmers' income increased part of backbone industry. Red jujube production in recent years gradually toward base, scale, industrialization direction. Red jujube industrialization and key technologies in the process of industrialization as a subject priority to the development and major technology projects, and red jujube grade separation technology is the industrialization process of circulation, fresh-keeping, processing and improve the product grade and added value of one of the key technologies.
In view of the western China jujube grading the present situation of the labor intensity, low degree of mechanization, belt type automatic jujube grading machine is designed. The classifier design idea is: less than grade belt clearance between the date they fall in and out of date into the set date box, there will be no card jujube, jujube phenomenon. On level 1 grade belt of the red date by the slip behind the plate into the next level differential belt type red jujube grading device, after the clearance between the level of the gap between belt is greater than the superior, so the falling red date is greater than the higher level of red jujube, in accordance with the level of red jujube can be divided into different sizes.
Keywords: Red jujube, classifier, reducer
目 錄
摘要 - 2 -
Abstract - 3 -
第一章 緒論 - 6 -
1.1 課題研究背景 - 6 -
1.2 紅棗分級設(shè)備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 - 7 -
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 - 7 -
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 - 7 -
1.3紅棗分級設(shè)備的分類 - 8 -
1.3.1滾筒式分級機(jī) - 8 -
1.3.2 滾杠式分級機(jī) - 9 -
1.3.3 離心式紅棗分級機(jī) - 10 -
1.4 本課題研究的意義 - 11 -
第二章 分級機(jī)的整體設(shè)計(jì)分析 - 13 -
2.1分級裝置設(shè)計(jì)依據(jù) - 13 -
2.2 紅棗分級機(jī)方案的設(shè)計(jì) - 13 -
第三章 整體動(dòng)力參數(shù)的確定設(shè)計(jì) - 15 -
3.1 篩選機(jī)構(gòu)電機(jī)的設(shè)計(jì)選擇 - 15 -
3.1.1 篩選機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率分析 - 15 -
3.1.2 篩選機(jī)構(gòu)的電機(jī)選擇 - 15 -
3.2 減速機(jī)傳動(dòng)比及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定 - 16 -
3.2.1確定各級傳動(dòng)比 - 16 -
3.2.2 確定各軸的功率 - 16 -
3.2.3確定各軸的輸入功率 - 17 -
3.2.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 - 17 -
第四章 篩選機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì) - 19 -
4.1 減速機(jī)的設(shè)計(jì) - 19 -
4.1.1高速級及中間軸齒輪的設(shè)計(jì)及校核 - 19 -
4.1.2 低速級齒輪的設(shè)計(jì)及校核 - 23 -
4.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) - 28 -
第五章 紅棗分級機(jī)其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及模型的建立 - 30 -
5.1 SolidWorks軟件介紹 - 30 -
5.1.1 SolidWorks背景 - 30 -
5.1.2 SolidWorks軟件建模途徑 - 31 -
5.2 進(jìn)料斗的設(shè)計(jì) - 32 -
5.3 進(jìn)料網(wǎng)帶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) - 33 -
5.4 篩選機(jī)構(gòu)機(jī)架的設(shè)計(jì) - 33 -
5.5 篩選機(jī)構(gòu)主軸的設(shè)計(jì) - 34 -
5.6 篩選機(jī)構(gòu)出料斗的設(shè)計(jì) - 34 -
5.7 出料網(wǎng)帶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) - 35 -
5.8 整機(jī)模式的設(shè)計(jì) - 36 -
結(jié) 論 - 37 -
致 謝 - 38 -
參考文獻(xiàn) - 39 -
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
紅棗，又名大棗。自古以來就被列為“五果”(桃、李、梅、杏、棗)之一，歷史悠久。大棗最突出的特點(diǎn)是維生素含量高。在國外的一項(xiàng)臨床研究顯示：連續(xù)吃大棗的病人，健康恢復(fù)比單純吃維生素藥劑快3倍以上。因此，大棗就有了“天然維生素丸”的美譽(yù)。紅棗為溫帶作物，適應(yīng)性強(qiáng)。紅棗素有“鐵桿莊稼”之稱，具有耐旱、耐澇的特性，是發(fā)展節(jié)水型林果業(yè)的首選良種．近些年紅棗價(jià)格年年攀升，紅棗產(chǎn)業(yè)在一些地區(qū)有了較快的發(fā)展，對帶動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長，尤其在帶動(dòng)農(nóng)牧民增收上起到了重要作用。
當(dāng)前，棗產(chǎn)業(yè)正處于蓬勃發(fā)展階段。從全球角度來看，中國棗產(chǎn)業(yè)的超強(qiáng)地位進(jìn)一步得到鞏固。近年來，我國棗樹面積和產(chǎn)量每年都以10%以上的速度增長。據(jù)中國農(nóng)業(yè)年鑒統(tǒng)計(jì)資料，2003年我國棗產(chǎn)量為171萬噸，估計(jì)2008年總產(chǎn)量可達(dá)300多萬噸，面積約150萬公頃，占全世界的99%左右。正憑借其得天獨(dú)厚的自然條件優(yōu)勢打造中國和世界上最大的優(yōu)質(zhì)干棗生產(chǎn)基地，僅阿克蘇地區(qū)就要在3~5年內(nèi)發(fā)展10萬公頃棗樹；另外，北方的鮮食棗、貯藏加工和營銷產(chǎn)業(yè)正在崛起!但是，近年來一些發(fā)達(dá)國家進(jìn)軍我國棗產(chǎn)業(yè)特別是棗加工業(yè)的勢頭正在顯現(xiàn)。
的地理位置，特別是南疆的地理位置，氣候干燥，降雨量少，晝夜溫差大，光照時(shí)間長，熱量資源非常豐富，這些特殊的氣候環(huán)境都造就了紅棗的勝產(chǎn)。紅棗屬于耐旱作物，種植簡單，收益高又便于管理。近年來，隨著農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，國內(nèi)外紅棗的加工品種越來越多，人們對紅棗的的品質(zhì)也有了更高的要求。但紅棗的加工工業(yè)卻沒跟上時(shí)代的步伐，紅棗的很多加工環(huán)節(jié)還是傳統(tǒng)的手工作業(yè)。其重要原因是我國紅棗采后處理加工技術(shù)和加工設(shè)備落后，而紅棗分級加工和分選是采后處理加工技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，這一方面制約了紅棗產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，同時(shí)也阻礙了紅棗產(chǎn)品檔次的提高。為了提高紅棗的加工質(zhì)量和出品等級，需要對紅棗進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量分級和大小的分級。目前，我國具備先進(jìn)紅棗分選設(shè)備的企業(yè)很少，因此市場上銷售的紅棗大多數(shù)依靠機(jī)械配合人工的方式實(shí)現(xiàn)分選。人工分選的主要缺點(diǎn)是：勞動(dòng)量大、生產(chǎn)率低而且分選精度不穩(wěn)定；紅棗分選難以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確和無損壞制約了紅棗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此實(shí)行紅棗智能分選機(jī)機(jī)械化作業(yè)是紅棗發(fā)展的一種必然趨勢。利用智能機(jī)械化作業(yè)來分選紅棗大大提高了紅棗產(chǎn)品的質(zhì)量、降低了人工分選作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高了生產(chǎn)率分選精度。
1.2 紅棗分級設(shè)備國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
國外公司較早開始對水果自動(dòng)分級技術(shù)進(jìn)行研究并將研究成果產(chǎn)品化，意大利、日本和美國是果品分級分選設(shè)備研究的倡導(dǎo)者，目前來看，歐洲果品分級分選設(shè)備的研究集中在果品分級生產(chǎn)線的研制；美國和亞洲的日本、韓國則是著重研究尖端的分級分選技術(shù)，比如核磁共振成像分級、內(nèi)部品質(zhì)檢測分級，如成熟度分級等。 我國對智能化程度較高的果品分選機(jī)的研制尚處于起步階段，對水果品質(zhì)檢測及自動(dòng)分級研究時(shí)間不長，國內(nèi)目前能生產(chǎn)的水果分級設(shè)備基本還限于機(jī)械分級階段，主要進(jìn)行大小、重量的分級，自動(dòng)分級設(shè)備基本還處于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。我國水果質(zhì)量檢測中使用的水果品質(zhì)自動(dòng)檢測生產(chǎn)線多為進(jìn)口設(shè)備，由于引進(jìn)設(shè)備操作較為復(fù)雜，設(shè)備成本較高，且這種進(jìn)口設(shè)備是針對大農(nóng)場生產(chǎn)所設(shè)計(jì)的，在我國小農(nóng)戶生產(chǎn)方式的農(nóng)產(chǎn)品的檢測中并不實(shí)用。
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國水果檢測與分選的手段相對落后， 水果分級目前仍主要由人工完成。 人工分級是憑人的視覺判斷， 按果實(shí)的大小將產(chǎn)品分為若干級。 用人工分級的方法， 不但勞動(dòng)量大、 生產(chǎn)率低， 而分級標(biāo)準(zhǔn)難以實(shí)現(xiàn)、 分級精度不穩(wěn)定， 主要是因?yàn)榉旨壖墑e標(biāo)準(zhǔn)容易受人心理因素的影響， 長時(shí)間用眼， 會造成疲勞及情緒的不穩(wěn)定， 從而造成分級誤差的波動(dòng)， 使分級精度下降。 國內(nèi)目前能生產(chǎn)的水果分級設(shè)備基本還限于機(jī)械式分級階段，主要進(jìn)行大小、重量的分級。
我國的水果品質(zhì)檢測研究始于 20 世紀(jì) 90 年代，僅停留在外部的品質(zhì)檢測上， 且遠(yuǎn)沒達(dá)到實(shí)時(shí)檢測分級的水平。國內(nèi)學(xué)者對基于機(jī)器視覺的水果自動(dòng)分級技術(shù)的研究， 主要集中于軟件算法上，即研究水果圖像的獲取、 圖像處理、 分析等， 而水果位置的確定、缺陷的查找、 分類等工作均需要計(jì)算機(jī)完成。 由于計(jì)算機(jī)需要完成所有工作且受硬件條件的限制，分級精度、 速度等均存在很大問題， 不能滿足實(shí)時(shí)處理的需要。進(jìn)口國外成套分選設(shè)備，價(jià)格昂貴，不適合我國國情和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。因此， 借鑒國外果品檢測分選先進(jìn)技術(shù)， 結(jié)合我國國情和果品生產(chǎn)特點(diǎn)，自主研發(fā)水果自動(dòng)檢測分級設(shè)備，對提高我國水果自動(dòng)分級技術(shù)水平和果品國際競爭力具有重要意義。
1.3紅棗分級設(shè)備的分類
市面上比較常見紅棗分級機(jī)大概有如下幾種：
1.3.1滾筒式分級機(jī)
目前滾筒式分級設(shè)備的滾筒形式主要有兩種：一種是板式?jīng)_孔滾筒。即薄鋼板沖孔后卷成圓柱形或圓臺形，孔為圓孔或長圓孔，排列方式多為正三角形排列或整齊的交錯(cuò)孔排列。由于這種篩面光滑平整，棗在篩面上容易滾動(dòng)，易產(chǎn)生嚴(yán)重級，影響分級質(zhì)量。另一種是柵條式滾筒。柵條式滾筒按照實(shí)現(xiàn)紅棗在滾筒內(nèi)軸向移動(dòng)方式的不同，又可以分為 2 種：一種是柵條滾筒軸線與地面呈一定夾角，紅棗根據(jù)自身重力由高向低移動(dòng)；另一種是沿滾筒內(nèi)壁焊接有螺旋形式的窄葉片（圖1.1所示在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，窄葉片能夠起到攪龍的作用，輔助紅棗軸向移動(dòng)。
圖1.1滾筒式分級機(jī)
1.3.2 滾杠式分級機(jī)
滾杠式分級設(shè)備在現(xiàn)行紅棗分級設(shè)備中是種類比較多的一類機(jī)型。按照滾杠排列形式的不同，可以將此類設(shè)備分為以下幾種：多層嵌套式、雙滾杠式和單層滾杠式。2007 年，江蘇揚(yáng)州福爾喜果蔬機(jī)械有限公司發(fā)明了水果滾杠分選機(jī)，該機(jī)包括傳輸鏈條、鏈條導(dǎo)條、轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦條和托管組件，其特征是托管組件的兩托管之間設(shè)有隔套，隔套穿套在托管上，如圖1.2 所示。通過在兩托管之間設(shè)隔套，使得相鄰兩托管之間間距保持基本衡定的尺寸。工作時(shí)，兩組平行同步鏈條沿著鏈條導(dǎo)條帶動(dòng)托管組件移動(dòng)，在移動(dòng)的同時(shí)，托管組件在轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦條的作用下繞鏈條伸出的銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在限距隔套與托管組件上水果的共同作用下使托管一邊移動(dòng)，一邊進(jìn)行間距不變的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)水果轉(zhuǎn)動(dòng)，使尺寸小于托管最小間距的水果從相鄰?fù)泄荛g隙之間漏下，提高分級質(zhì)量。
圖1.2滾杠式分級機(jī)
1.3.3 離心式紅棗分級機(jī)
離心式紅棗分級機(jī)是利用離心原理，根據(jù)紅棗質(zhì)量的不同，在高速離心力的作用下，紅棗能按質(zhì)量不同，從各出口排出，從而達(dá)到分級的目標(biāo)。該機(jī)構(gòu)主要由螺旋槽、機(jī)架、出料收集槽、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。初步設(shè)定將紅棗分為三級，螺旋槽壁有一傾斜角，紅棗在高速離心力作用下沿螺旋槽內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)，相對螺旋槽壁靜止，并且靠離心力對螺旋槽內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦力克服自身重力，隨螺旋槽旋轉(zhuǎn)做螺旋線運(yùn)動(dòng)。在相同轉(zhuǎn)速下，質(zhì)量大的紅棗受到的離心力大，先于質(zhì)量小的紅棗移動(dòng)到上層，質(zhì)量小的紅棗因?yàn)槭艿降碾x心力小無法擠到上層，因而?分布在質(zhì)量大的紅棗的下層，這樣，在傾斜的螺旋槽壁上，質(zhì)量大的紅棗在上層，質(zhì)量小的紅棗在下層。當(dāng)紅棗運(yùn)動(dòng)到螺旋槽下面的出口時(shí)，不同質(zhì)量的紅棗從不同的螺旋槽壁出口排出，同時(shí)，此時(shí)紅棗以一定的速度進(jìn)入出料收集槽。出料收集槽與水平面有2度的夾角，并且出料收集槽上下面是傾角為5度的圓錐面，保證紅棗從出料斗的出口排出而不是從出料收?集槽掉下去。最終紅棗從不同出料口口排出，達(dá)到分級目的。該機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖：
圖1.3離心式分級機(jī)
1.4 本課題研究的意義
消費(fèi)者對紅棗品質(zhì)需求的提高和紅棗市場的開拓,給紅棗產(chǎn)業(yè)帶來巨大的機(jī)遇的同時(shí)也帶來了新的挑戰(zhàn)。紅棗企業(yè)要在最短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)新鮮、包裝精美和標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品,就要首先實(shí)現(xiàn)紅棗采后處理自動(dòng)化和產(chǎn)品高檔化,其中的關(guān)鍵技術(shù)問題就是紅棗采后無損檢測及標(biāo)準(zhǔn)化分級。
棗果有優(yōu)劣之分,不同棗果的形狀、大小和著色程度并不完全一致,部分棗果甚至有碰傷和病蟲傷害等。不同的棗果采后混在一起既不便于貯藏和運(yùn)輸,也不便于以質(zhì)定價(jià)。在市場經(jīng)濟(jì)高度發(fā)達(dá)的今天,異地銷售、大宗農(nóng)產(chǎn)品交易和農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易均離不開標(biāo)準(zhǔn)化,紅棗分級就是實(shí)現(xiàn)其商品標(biāo)準(zhǔn)化的第一步。
然而,由于我國紅棗采后處理技術(shù)水平低下,部分紅棗采后仍由人工分選,其分選過程依靠人工感官進(jìn)行識別判斷。受分選者的情緒、色彩分辨力、疲勞程度和能力等條件影響,這種主觀評判效率低且誤差較大,紅棗的標(biāo)準(zhǔn)化分級難以實(shí)現(xiàn);且操作人員與棗果直接接觸,不符合食品加工生產(chǎn)的要求。
部分地區(qū)使用機(jī)械式紅棗分級設(shè)備,如滾筒式分選機(jī)、軸輥式分選機(jī)和重量分級機(jī)等,仍需要配合以繁重的體力勞動(dòng);此類設(shè)備僅能按尺寸大小等單一指標(biāo)分級,無法滿足現(xiàn)階段對于紅棗分級的需求。同時(shí)機(jī)械式分選所帶來的棗果損傷降低了紅棗品質(zhì),使得其市場銷售價(jià)格低于應(yīng)有價(jià)值,極大地?fù)p害了棗農(nóng)和相關(guān)企業(yè)的利益,阻礙了我國紅棗產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。因此,紅棗的快速無損分級己成為提高其市場競爭力的關(guān)鍵因素。
第二章 分級機(jī)的整體設(shè)計(jì)分析
2.1分級裝置設(shè)計(jì)依據(jù)
紅棗(干棗)在外觀特征上基本呈現(xiàn)圓臺形，少數(shù)呈現(xiàn)較規(guī)則的圓柱形。針對本分級機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原理，紅棗在分級的過程中實(shí)際依據(jù)的是紅棗腰徑方向的最大尺寸。通過對大批量紅棗最大腰徑的觀察和尺寸檢測后，利用MATLAB軟件的圖像處理和曲線模擬技術(shù)對紅棗最大腰徑尺寸進(jìn)行分析，可以知道紅棗的最大腰徑主要呈現(xiàn)3種特征。曲線部分即為紅棗最大腰徑截面的輪廓線。紅棗最大腰徑截面的形態(tài)特征大致可以分為以下3種：:紅棗的最大腰徑截面的長徑和短徑尺寸比較接近;紅棗的最大腰徑截面的長徑和短徑尺寸相差較大;紅棗的最大腰徑截面的長徑和短徑尺寸沒有固定的差別關(guān)系。
紅棗分級機(jī)主要是利用分級皮帶之間的間隙與紅棗腰徑的最大尺寸差來實(shí)現(xiàn)分級的。經(jīng)過對大量紅棗進(jìn)行實(shí)際測量得知，各種形態(tài)特征的紅棗的長短徑的范圍在10到50之間。所以將分級皮帶分為4組，第1組分級皮帶之間間隙為16mm，第2組分級皮帶之間間隙為26 mm，第3組分級皮帶之間間隙為36mm，第4組分級皮帶之間間隙為46mm，即將紅棗分為4個(gè)等級。
2.2 紅棗分級機(jī)方案的設(shè)計(jì)
結(jié)合本文的設(shè)計(jì)任務(wù)，本文打算將紅棗的分級機(jī)分為四級進(jìn)行篩選，每一級篩選的出口設(shè)置有出棗漏斗和輸棗網(wǎng)帶，在第一級的篩選網(wǎng)帶前有進(jìn)料漏斗和進(jìn)料網(wǎng)帶。每一級的篩選網(wǎng)帶都是通過獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)減速機(jī)進(jìn)行減速后有鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)后帶動(dòng)篩選主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，隨之篩選皮帶會伴隨一起移動(dòng)，第一級到第四級的網(wǎng)帶間隙會越來越大，也就是先篩選小紅棗后篩選大紅棗。本文的紅棗分級機(jī)的方案圖如示：
圖2.1 帶式紅棗分級機(jī)平面方案圖
第三章 整體動(dòng)力參數(shù)的確定設(shè)計(jì)
3.1 篩選機(jī)構(gòu)電機(jī)的設(shè)計(jì)選擇
3.1.1 篩選機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率分析
確定傳動(dòng)方案:考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，在工作中要承受輕微沖擊等實(shí)際要求，選擇帶傳動(dòng)和二級圓柱斜齒輪減速器。
傳動(dòng)裝置的總效率:
==0.97×0.97×0.984×0.96=0.83314；
為聯(lián)軸器的效率，為高速軸齒輪的效率，
為高速軸承的效率，為第二對軸承的效率，
為第三對軸承的效率，為第四對軸承的效率，為V帶的效率(齒輪為9級精度，油脂因是薄壁防護(hù)罩，采用半開式效率計(jì)算)。
3.1.2 篩選機(jī)構(gòu)的電機(jī)選擇
電動(dòng)機(jī)所需工作功率為:
（6-1）
：工作裝置的功率；：總效率；
執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速n為80-200r/min
根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由設(shè)計(jì)手冊查出的電動(dòng)機(jī)型號，因此有以下三種傳動(dòng)比選擇方案，如下：
表2.1電動(dòng)機(jī)型號
方案
電動(dòng)機(jī)型號
額定功率kw
同步轉(zhuǎn)速r/min
滿載轉(zhuǎn)速r/min
電動(dòng)機(jī)質(zhì)量kg
參考價(jià)格
傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比
1
Y112M-2
4
3000
2890
45
5.00
22.40
2
Y112M-4
4
1500
1430
43
3.48
20.42
3
Y132M1-6
4
1000
960
73
2.22
13.61
本設(shè)計(jì)選用的電動(dòng)機(jī)型號為Y112M-4。
3.2 減速機(jī)傳動(dòng)比及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定
3.2.1確定各級傳動(dòng)比
1. 滾筒轉(zhuǎn)速的確定
===99.36r/min
2. 計(jì)算總傳動(dòng)比
?。剑剑?4.39
3.分配傳動(dòng)比
取1.4
則=4.5
所以中間軸的轉(zhuǎn)速
==4.5×1430r/min=457.6r/min
3.2.2 確定各軸的功率
電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速nd=1430r/min
1. 輸入軸Ⅰ的轉(zhuǎn)速
n1=1430r/min
2 .中間軸Ⅱ的轉(zhuǎn)速
n2=5.54×1430r/min=457.6r/min
3.輸出軸的轉(zhuǎn)速
99.36r/min
3.2.3確定各軸的輸入功率
1.電動(dòng)機(jī)軸的輸出功率為
Pd=3 kW
2.輸入軸Ⅰ的功率
P1=Pdη1ηⅠⅡ=3×0.98×0.995×0.97=2.84 kW
3.中間軸Ⅱ的功率
P2= P1ηⅡηⅡⅢ=2.84×0.995×0.97=2.74 kW
4.輸出軸的功率
P3= PⅡηⅢ=2.84×0.995=2.72kW
5.皮帶軸的功率
P卷= P3η2ηⅣηw=2.72×0.98×0.995×0.94=2.20kW
3.2.4各軸的輸入轉(zhuǎn)矩
1.電動(dòng)機(jī)軸的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩為
＝9550×N·m＝9550× N·m＝20034.69 N·mm
2.高速軸的轉(zhuǎn)矩
＝9550×＝9550× N·m＝19325.42 N·mm
3.中間軸的轉(zhuǎn)矩
＝9550×＝9550×N·m＝57162.26N·mm
4.輸出軸的轉(zhuǎn)矩
＝9550×＝9550× N·m＝398477.14 N·m
5.卷筒的轉(zhuǎn)矩
T卷=9550× =9550× N·m=365.57225 N·m
第四章 篩選機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)
4.1 減速機(jī)的設(shè)計(jì)
4.1.1高速級及中間軸齒輪的設(shè)計(jì)及校核
一.選擇齒輪的精度等級材料和齒數(shù)
1. 材料及熱處理
查參考資料［2］表10-1選小齒輪的材料均為40Gr,并經(jīng)調(diào)制處理及表面淬火后齒面硬度為48-55HRC。
2.查參考資料［1］表10-4選用7級精度
3.選小齒輪的齒數(shù)為Z1=22，則大齒輪齒數(shù)=22×4.5=99
4.為提高齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性和承載能力選用斜齒輪傳動(dòng)，初選螺旋角β=
一.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
按查參考資料［2］式（10-21）計(jì)算，即
1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1）試選載荷系數(shù)=1.6。
2）查參考資料［2］圖10-30選取區(qū)域系數(shù)=2.425
3）查參考資料［2］圖10-6選取材料的彈性系數(shù)=189.8
4）查參考資料［2］圖10-26查得=0.75，=0.895，則1.645。
5）由于兩齒輪均采用硬齒面，故選稍小的齒寬系數(shù)查參考資料［2］表10-7選取齒寬系數(shù)=1.0
6）查參考資料［2］圖10-21d按齒面硬度查得大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=1100 MPa，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550 MPa。
7）查參考資料［2］式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。
=6014301（836510）=2.50×109
=4.52×108
查參考資料［2］圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.91，=0.955。
8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，查參考資料［2］式（10-12）得
=0.881100=968
=0.9661100=525.25
==535.6
9)第三章已求得=57162.26N·m
2.計(jì)算
1)試算高速級齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得
=21.19mm
2）計(jì)算圓周速度
==1.59 m/s
3)計(jì)算齒寬b及模數(shù)。
b==0.821.19=16.95 mm
===0.93mm
h=2.25mnt=2.250.93=1.49mm
==8.06
4)計(jì)算縱向重合度。
=0.318=0.318×0.822tan15=1.49
5)計(jì)算載荷系數(shù)K。
根據(jù)v=1.59m/s，7級精度，由參考資料［2］圖 10-8查得動(dòng)載系數(shù)=1.05；參考資料
［2］表10-3查得=1.2使用系數(shù)=1；由參考資料［2］表10-4中的硬齒面齒輪欄查得小齒輪相對支撐（非對稱布置，7級精度）用插值法求得=1.270； 故載荷系數(shù)
K==11.051.21.27=1.6014
另由圖10-3查得=1.18
6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由查參考資料［2］式（10—10a）得
==25.4=25.8 mm
7）計(jì)算模數(shù)mn。
mn==1.005 mm
三.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由參考資料［2］式（10—17）計(jì)算
mn
1.確定計(jì)算參數(shù)
1）計(jì)算載荷系數(shù)
K==11.051.21.18=1.4868
2）根據(jù)縱向重合度=1.4996，由參考資料［2］圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=0.85
3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
===24.9
===105.3
4）查取齒型系數(shù)
由參考資料［2］表10-5查得齒形系數(shù)YFa1=2.75； YFa2=2.165。
5）查取應(yīng)力校正系數(shù)
由參考資料［2］表10-5查得Ysa1=1.5725； Ysa2=1.815
6）由參考資料［2］圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限等于大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限= =620MPa
7） 由參考資料［2］圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.82； KFN2=0.88。
8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.2，由參考資料［2］式（10-12）得
==423.67 MPa
==454.67 MPa
9）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較
=
=
比較可以看出小齒輪的數(shù)值大。
2.計(jì)算
mm
對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=1.0 mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度。但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1=22.72mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有
取Z1=29，則大齒輪齒數(shù)，為使大小齒輪齒數(shù)互質(zhì)，取Z2=131
這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。
四.幾何尺寸計(jì)算
1.計(jì)算中心距
mm
將中心距圓整為94 mm。
2.將圓整后的中心距修正螺旋角
因值改變不多，故參數(shù)、、ZH等不必修正。
3.計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑
===29.99 mm
===158.39 mm
4.計(jì)算齒輪寬度
mm
圓整后取B1=34mm；B2= 29 mm
4.1.2 低速級齒輪的設(shè)計(jì)及校核
一選擇齒輪的精度等級材料和齒數(shù)
1. 材料及熱處理
查參考資料［2］表10-1選大小齒輪的材料均為40Gr,并經(jīng)調(diào)制處理及表面淬火后齒面硬度為48-55HRC
2.查參考資料［1］表10-4選用7級精度
3.第一節(jié)求得高速級和中間軸大齒輪的傳動(dòng)比為==4.52,
為?？倐鲃?dòng)比為＝21.92，則中間軸和輸出軸之間的傳動(dòng)比應(yīng)為 ==3.17
選小齒輪的齒數(shù)為Z3=30，則大齒輪齒數(shù)=30×4.01=120.30
4.為提高齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性和承載能力選用斜齒輪傳動(dòng)，初選螺旋角β=
二.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
按查參考資料［2］式（10-21）試算，即
1.確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
1）試選載荷系數(shù)KT=1.3。
2）查參考資料［2］圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433。
3）查參考資料［2］圖10-6選取材料的彈性系數(shù)ZE=189.8
4）查參考資料［2］圖10-26查得=0.8，=0.90，則1.7
5）由于兩齒輪均采用硬齒面，故選稍小的齒寬系數(shù)查參考資料［2］表10-7選取齒寬系數(shù)=0.8
6）查參考資料［2］圖10-21d按齒面硬度查大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限等于齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限即==1100 MPa
7）查參考資料［2］式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。
=60457.61（836510）=4.52×109
=1.14×109
查參考資料［2］圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN3=0.93，KHN4=0.915。
8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，由查參考資料［2］式（10-12）得
=0.931100=1023
=0.951100=1045
==1034
9)第三章已求得T2=57162.26 N·mm
2.計(jì)算
1)試算高速級齒輪分度圓直徑d3t，由計(jì)算公式得
=36.51mm
2）計(jì)算圓周速度。
=m/s=0.50 m/s
3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)。
b==0.836.51=29.21 mm
===1.21mm
h=2.25mnt=2.251.21=2.64mm
==11.04
4)計(jì)算縱向重合度。
=0.318=0.318×0.830tan15=2.04
5)計(jì)算載荷系數(shù)K。
根據(jù)v=0.50m/s，7級精度，由參考資料［2］圖 10-8查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.008；參考資料［2］表10-3查得KHa=KFα=1.2使用系數(shù)KA=1；由參考資料［2］表10-4中的硬齒面齒輪欄查得小齒輪相對支撐（非對稱布置，7級精度）用差值法求得=1.279；
故載荷系數(shù) K==11.0081.21.279=1.547
另由圖10-3查得KFβ=1.19
6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由參考資料［2］式（10—10a）得
==36.51=38.69 mm
7)計(jì)算模數(shù)mn
mn==1.28 mm
三.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由參考資料［2］式（10—17）計(jì)算
≥
1.確定計(jì)算參數(shù)
1）計(jì)算載荷系數(shù)
K==11.081.21.19=1.439
2）根據(jù)縱向重合度=1.499，由參考資料［2］圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)=2.045
3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
===33.29
===106.5
4）查取齒型系數(shù)
由參考資料［2］表10-5查得齒形系數(shù)YFa3=2.52； YFa4=2.175
5）查取應(yīng)力校正系數(shù)
由參考資料［2］表10-5查得Ysa3=1.625； Ysa4=1.81
6）由參考資料［2］圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限等于大即=620MPa
7）由參考資料［2］圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN3=0.89； KFN4=0.91；
8）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.2，由參考資料［2］式（10-12）得
==459.83MPa
==470.17 MPa
9）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較
=
=
中間軸小齒輪的數(shù)值大。
2.設(shè)計(jì)計(jì)算
對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)mn小于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mn=1.5 mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度,但為了 同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d3=38.69mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是有
取Z3=29，則大齒輪齒數(shù)
=3.18×29=92.8
為使大小齒輪齒數(shù)互質(zhì)，取Z4=93
這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。
四.幾何尺寸計(jì)算
1.計(jì)算中心距
mm
將中心矩圓整到94mm
2）將圓整后的中心距修正螺旋角
因值改變不多，故參數(shù)、、ZH等不必修正。
3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑
===45.13 mm
===181.79 mm
4）計(jì)算齒輪寬度
36.12 mm
圓整后取B3=42mm；B4= 37 mm。
4.2 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
在本文的研究設(shè)計(jì)中，皮帶僅僅是將減速機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式傳遞給篩選的主軸機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)比為1，即兩個(gè)帶輪的大小直徑是相同的。具體的結(jié)構(gòu)見模型三維圖。
1、確定設(shè)計(jì)功率
設(shè)計(jì)功率是根據(jù)需要傳遞的名義功率、載荷性質(zhì)、原動(dòng)機(jī)類型和每天連續(xù)工作的時(shí)間長短等因素共同確定的，表達(dá)式如下：
式中 ——需要傳遞的名義功率
——工作情況系數(shù)，按參考文獻(xiàn)[1]表5.7工作情況系數(shù)選取=1.2；
考慮到本裝置的工作環(huán)境，值不變
所以
2、選擇帶的型號
查看參考文獻(xiàn)[1]圖5.17可選取A型帶。
3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑
查參考文獻(xiàn)[1]表5.8. V帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑知A型帶=75mm,又由參考文獻(xiàn)[1]表5.4選取
帶輪1基準(zhǔn)直徑：；
帶輪2基準(zhǔn)直徑：由于僅僅傳遞運(yùn)動(dòng)形式，故其直徑也是125mm
4、驗(yàn)算帶的速度
式中 n主帶輪轉(zhuǎn)速；
——小帶輪基準(zhǔn)直徑；
即v=6.15m/s< =25m/s,符合要求。
5、確定中心距a和V帶基準(zhǔn)長度
根據(jù)：初步確定中心距
0.7（100+224）=262.5 2（100+224）=750;
考慮到應(yīng)使結(jié)構(gòu)緊湊，選取中心距=350mm
初算帶的基準(zhǔn)長度：
式中 ——帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長度；
——帶的初算基準(zhǔn)長度；
——初選中心距；
查參考文獻(xiàn)[1]表5.2普通帶基準(zhǔn)長度及長度系數(shù)確定
帶的基準(zhǔn)長度=1400mm；
6、計(jì)算小輪包角
由于僅僅傳遞運(yùn)動(dòng)形式，故包角大小為180度。
第五章 紅棗分級機(jī)其他機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及模型的建立
5.1 SolidWorks軟件介紹
5.1.1 SolidWorks背景
SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺CAD系統(tǒng)評比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國際大獎(jiǎng)，其中僅從1999年起，美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎(jiǎng)，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。
Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。
對于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來搞設(shè)計(jì)了。SolidWorks獨(dú)有的拖拽功能使用戶在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用戶能在比較短的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場。
5.1.2 SolidWorks軟件建模途徑
針對組件模型，SolidWorks有兩者建模方法，分別是自頂向下設(shè)計(jì)和自底向上設(shè)計(jì)。
1.自頂向下設(shè)計(jì)
該設(shè)計(jì)方式有力而穩(wěn)定地?cái)U(kuò)展了參數(shù)設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)更為有效。自頂向下設(shè)計(jì)使您可以在產(chǎn)品組件的環(huán)境中創(chuàng)建零件，并在創(chuàng)建新零件特征時(shí)參照現(xiàn)有幾何。示意圖如下所示：
圖5.1 自頂向下設(shè)計(jì)
2. 自底向上設(shè)計(jì)
該設(shè)計(jì)方法不同于傳統(tǒng)的自底向上設(shè)計(jì)方法，在自底向上設(shè)計(jì)方法中，各個(gè)元件是獨(dú)立于組件進(jìn)行設(shè)計(jì)的，然后再將這些元件組合到一起來開發(fā)頂級組件。
圖5.2自底向上設(shè)計(jì)
5.2 進(jìn)料斗的設(shè)計(jì)
進(jìn)料斗是整機(jī)物料進(jìn)入口，通過進(jìn)料斗將紅棗送入進(jìn)料網(wǎng)帶上，進(jìn)料斗的整體結(jié)構(gòu)如下所示：
圖5.3 進(jìn)料斗三維結(jié)構(gòu)圖
5.3 進(jìn)料網(wǎng)帶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
進(jìn)料網(wǎng)帶主要起到進(jìn)料斗和篩選機(jī)構(gòu)的中間橋梁作用，將紅棗均勻的送入第一級的篩選機(jī)構(gòu)當(dāng)中，進(jìn)料網(wǎng)帶機(jī)構(gòu)是通過私服電機(jī)將帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)予以傳送，機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)如下所示：
圖5.4 進(jìn)料網(wǎng)帶機(jī)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)圖
5.4 篩選機(jī)構(gòu)機(jī)架的設(shè)計(jì)
篩選機(jī)構(gòu)的機(jī)架的主要作用是用來支撐整個(gè)篩選機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)、減速機(jī)、帶傳動(dòng)以及傳動(dòng)軸等等，機(jī)架的總體結(jié)構(gòu)圖如下所示：
圖5.5 篩選機(jī)構(gòu)機(jī)架三維結(jié)構(gòu)圖
5.5 篩選機(jī)構(gòu)主軸的設(shè)計(jì)
篩選機(jī)構(gòu)主軸主要用于將運(yùn)動(dòng)形式傳遞給篩選網(wǎng)帶，其總體結(jié)構(gòu)圖如下所示：
圖5.6 篩選機(jī)構(gòu)主軸三維結(jié)構(gòu)圖
5.6 篩選機(jī)構(gòu)出料斗的設(shè)計(jì)
篩選機(jī)構(gòu)出料斗主要將沒級篩選出來的紅棗送到每一級的出料網(wǎng)帶中，其總體結(jié)構(gòu)圖如下所示：
圖5.7 篩選機(jī)構(gòu)出料斗三維結(jié)構(gòu)圖
5.7 出料網(wǎng)帶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
出料網(wǎng)帶機(jī)構(gòu)是用來將每級篩選出來的紅棗送到指定的位置，其整體結(jié)構(gòu)和進(jìn)料網(wǎng)帶類似，其總體結(jié)構(gòu)圖如下所示：
圖5.8 出料網(wǎng)帶機(jī)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)圖
5.8 整機(jī)模式的設(shè)計(jì)
圖5.9 整機(jī)三維圖
結(jié) 論
在當(dāng)今的社會發(fā)展中，工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化程度越來越高，制造業(yè)飛速發(fā)展。特別是發(fā)達(dá)國家在這方面有為明顯，我國雖然和他們比有一定的差距，但最近幾年通過引進(jìn)外資和繼續(xù)加大科研投入力度。因此，也取得了較大的發(fā)展，這種差距也在慢慢地減小。我設(shè)計(jì)的紅棗分級設(shè)備在一定程度上促進(jìn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，降低了工人的勞動(dòng)力度，提高了生產(chǎn)效率，可以說具有十分重要的意義。
通過資料收集、整理和設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的紅棗分級設(shè)備終于完成了。在我所設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，我通過對資料的搜集、查找，找到了很多對設(shè)計(jì)有用的參考資料，從而保證了設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。可以說這次設(shè)計(jì)是對我大學(xué)四年所學(xué)知識的一次綜合檢驗(yàn)和全面總結(jié)，在這個(gè)過程中我學(xué)會了獨(dú)立思考、在實(shí)踐中找答案、在前人的基礎(chǔ)上求創(chuàng)新。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的綜合能力大大的提高，為將來參加工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
致 謝
從論文的選題到今天，論文的說明書的編寫和圖紙的繪制基本算完成了，本人心里感覺到十分的開心和釋然。在此我從心底向在論文的寫作中給我?guī)椭睦蠋熞约巴嗟耐瑢W(xué)表示由衷的感謝，在老師不厭其煩的教誨下，我才學(xué)習(xí)到了很多的知識以及書本上學(xué)不到的做事做人的道理，所以我在此特別感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師，您不僅在學(xué)習(xí)上、論文上給與了我無私的幫助，對我的論文給與了很多的靈感，還在生活中給了我很多的照顧。所以導(dǎo)師是我人生的啟明燈。
同時(shí)也感謝和我同窗的大學(xué)同學(xué)，我們互相幫助互相學(xué)習(xí)，不管在學(xué)習(xí)上生活上都互相關(guān)心毫無保留，這些幫助我都十分地感謝，同時(shí)我們一起度過了人生中最難忘的階段，這也將留給我最深刻的印象，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我搜索了很多文獻(xiàn)和資料，這讓我接觸到了許多新的理論和知識，同時(shí)我也對文獻(xiàn)和資料作了很多學(xué)習(xí)思考，讓我從中領(lǐng)悟和懂得了很多科學(xué)知識，讓我受益匪淺，最后我也通過自己的努力終于順利完成了此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
最后，我要感謝養(yǎng)育我這么多年的父母以及對我關(guān)心幫助的親人，正是有你們的關(guān)心與支持，讓我能夠有克服一切困難的勇氣，順利完成自己的學(xué)業(yè)。未來我將更加努力，不辜負(fù)你們的期望！
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