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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。從這個意義上說,有一個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)量的一個綜合指標(biāo)。本文運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)。即使在這個實驗中條件是非常重要參數(shù) , 相比于其他操作,實現(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)測為每個指定的操作,以及完整的作物生產(chǎn)過程中,。要求加強了引入復(fù)雜的實驗,數(shù)學(xué),農(nóng)業(yè)科學(xué)統(tǒng)計,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)的基本特征的點的服務(wù)質(zhì)量。可靠性的指標(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。這兩個概念及其實現(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技術(shù)操作系統(tǒng)的行為和失敗的時期。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)計的功能(Papic&Milovanovic2007)。換句話說,一個技術(shù)系統(tǒng)的有效性的概率,一個成功的功能系統(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。可靠性系統(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,以及操作的平均時間和平均時間相關(guān)。主要問題出現(xiàn)在形成時間的照片數(shù)據(jù)監(jiān)控和記錄。在現(xiàn)實條件的機(jī)器應(yīng)該連接到信息系統(tǒng)將準(zhǔn)確記錄每一個失敗、持續(xù)時間和修復(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)計數(shù)據(jù)處理時間的狀態(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(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)驗判斷,即計算的語言描述,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)計拖拉機(jī)最終傳動。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?。他們的工作是以這種有效模型質(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。基于模糊集的有效性表現(xiàn)評估理論
數(shù)學(xué)和概念模型的有效性評估實際上是在兩個步驟: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,因為專家的判斷(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,。實際上,5代表的計量單位有效性。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)作為一個綜合模型(Ivezic′et al .,2008;Tanasijevic et al .,2011;王王et al .,1995;2000)。這個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成分通過運營商”和“和”或“提供一個優(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可能的合成效果評估(E)。
這個表達(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)和每個人E表達(dá)式(根據(jù)圖2)來表示的程度E是確認(rèn)每個模糊集的有效性(圖2)。越接近勒(6)是第i個語言變量,小迪。距離di等于零,如果勒(6)只是第i個相同隸屬度函數(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
:
1.一個說明性的例子
作為一個說明性的例子對農(nóng)業(yè)機(jī)械的評價有效性,比較分析三個拖拉機(jī)A1 B2、本文給出和C2。
在拖拉機(jī)7.146 l發(fā)動機(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)報告最大動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(ECE-R24)。發(fā)動機(jī)的最大扭矩1482海里在引擎1450 rpm的政權(quán)。傳動裝置是精心“不一樣的”傳達(dá)。事業(yè)聯(lián)動機(jī)制是一個類別II / III與提升11800公斤。
在拖拉機(jī)B2和C2 8.134 l發(fā)動機(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)報告最大的權(quán)力來衡量動力輸出軸在2002轉(zhuǎn)217千瓦燃料消耗率193克/千瓦小時(ECE-R24)。在發(fā)動機(jī)最大扭矩1320海里轉(zhuǎn)速為1400 rpm。傳播是“AutoPower。聯(lián)動機(jī)制是一個類別II / III 10790丹的提升力。
兩個模型都是電子控制拖拉機(jī)發(fā)動機(jī)和燃料供給系統(tǒng),滿足排放法規(guī)。從提交的技術(shù)特點的拖拉機(jī),B和C看到所有三個拖拉機(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)實驗農(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)所有三個拖拉機(jī)是通過機(jī)器商店所擁有的用戶升級選擇。
十個工程師(分析師)致力于維護(hù)和操作拖拉機(jī)的采訪。他們評價R,D和F表1中給出。首先,拖拉機(jī)是計算的有效性。可以看出可靠性是由十的分析師評為優(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)}。剩下的四個語言變量被以同樣的方式對待。最后對于每個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。如果這個評估(EA,EB,EC)defuzzificated是重心點計算- 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。驗證的實現(xiàn)結(jié)果,統(tǒng)計分析的可用性,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計算,在9244年的工作將花費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。實驗表明,更可靠和有效的拖拉機(jī)是少是延遲。在某種程度上,這個初始的優(yōu)勢消滅更糟糕的物流交付備件的時候涉及到拖拉機(jī),拖拉機(jī)a . 1100年moto-hours工作可憐的物流在維護(hù)希望8個工作日, 一個給定的拖拉機(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,即為整個測量技術(shù)系統(tǒng)的可用性??煽啃?、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)心點去模糊化的模糊數(shù)的計算數(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簡單的工具的快速估計的有效性即為農(nóng)業(yè)服務(wù)的質(zhì)量機(jī)械、基于專家判斷和估計。在同時,該模型不需要復(fù)雜的IT基礎(chǔ)設(shè)施。分析實現(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/運營商變更
本文具體分析了三個拖拉機(jī),標(biāo)志著一個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。
XX大學(xué)
畢業(yè)論文(設(shè)計)任務(wù)書
論文(設(shè)計)題目: 鮮棗去核機(jī)
學(xué)號: 姓名: 專業(yè):機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
指導(dǎo)教師: 系主任:
一、主要內(nèi)容及基本
設(shè)計內(nèi)容: 研究鮮棗去核機(jī)的結(jié)構(gòu),其中分為四大部分:傳動機(jī)構(gòu);間歇運動部分;去核部分。能熟練使用autoCAD軟件;能進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計;研究出的機(jī)構(gòu)最后能實現(xiàn)去核運動
基本要求:
1.積極參與,按時并且認(rèn)真完成論文的編寫
2.英文文獻(xiàn)翻譯(含原文)。要求:原文3000個單詞以上,中文翻譯要求通順。
二、重點研究的問題
鮮棗去核機(jī)能實現(xiàn)間歇性去除棗核的運動
三、進(jìn)度安排
序號
各階段完成的內(nèi)容
完成時間
1
資料收集 畢業(yè)設(shè)計開題
1~2周
2
方案確定
3~4周
3
設(shè)計計算
5~6周
4
畢業(yè)設(shè)計中期檢查
7周
5
三維建模及裝配
8~13周
6
翻譯及論文設(shè)計計算
14周
7
畢業(yè)答辯
15周
四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
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[11]《AutoaCAD2007實例教程》機(jī)械工業(yè)出版社
XX大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計說明書
題 目: 鮮棗去核機(jī)
學(xué) 院:
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
學(xué) 號:
姓 名:
指導(dǎo)教師:
完成日期:
XX 大 學(xué)
畢業(yè)論文(設(shè)計)評閱表
學(xué)號 姓名 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
畢業(yè)論文(設(shè)計)題目: 鮮棗去核機(jī)
評價項目
評 價 內(nèi) 容
選題
1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo),體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點和教學(xué)計劃的基本要求,達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的;
2.難度、份量是否適當(dāng);
3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實際相結(jié)合。
能力
1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力;
2.是否有綜合運用知識的能力;
3.是否具備研究方案的設(shè)計能力、研究方法和手段的運用能力;
4.是否具備一定的外文與計算機(jī)應(yīng)用能力;
5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。
論文
(設(shè)計)質(zhì)量
1.立論是否正確,論述是否充分,結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理;實驗是否正確,設(shè)計、計算、分析處理是否科學(xué);技術(shù)用語是否準(zhǔn)確,符號是否統(tǒng)一,圖表圖紙是否完備、整潔、正確,引文是否規(guī)范;
2.文字是否通順,有無觀點提煉,綜合概括能力如何;
3.有無理論價值或?qū)嶋H應(yīng)用價值,有無創(chuàng)新之處。
綜
合
評
價
該生畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容符合機(jī)械設(shè)計制造及其自動化培養(yǎng)目標(biāo),體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點和教學(xué)計劃的基本要求,達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的,難度適中;該生靈活性較強,能夠很好的綜合運用知識,具備研究和創(chuàng)新的能力,對于計算機(jī)了解較透;畢業(yè)設(shè)計圖紙圖表清晰、完整。
評閱人:
年 月 日
摘 要
紅棗去核機(jī)主要是由定位、去核、傳動機(jī)構(gòu)和輸送裝置及機(jī)體、料斗等組成。通過人工管理、控制各單元的協(xié)調(diào)動作達(dá)到一致性。送料裝置可以將大棗自動的排隊送入到輸送裝置,再由輸送裝置將大棗豎直地挨個排列在轉(zhuǎn)動的扶正定位機(jī)構(gòu)上,然后用去核沖針機(jī)構(gòu)上下直線運動來將每個定位緊壓的紅棗棗核去掉,最后去掉棗核后的大棗從扶正定位機(jī)構(gòu)落入成品料斗中。
關(guān)鍵:去核機(jī);曲柄滑塊;主傳動;槽輪
Pick to
Red jujube go nuclear machine mainly consists of positioning, nuclear, transmission mechanism, and conveyer and the body, hopper, etc. Through artificial management, control the unit coordinated action to achieve consistency. Automatic feeding device can be big jujube line into the conveyer, again by the conveyer to each big jujube on the vertical arranged on the rotation of the centralizer positioning, and then used to nuclear blunt needle straight up and down movement to position each compression of jujube date remove, after removing the last date jujube from righting positioning into finished product in the hopper.
Key: to nuclear machine; The crank slide block; Main transmission; Slot wheel
目 錄
1 概 述 1
2 系統(tǒng)運動方案設(shè)計 3
2.1 原動機(jī)類型的選擇 3
2.2 減速器類型的選擇 5
2.3 計算總傳動比和分配各級傳動比 6
2.4 計算傳動裝置的運動參數(shù) 6
2.5 實現(xiàn)去核動作的機(jī)構(gòu)選擇 8
2.5.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 8
2.5.2 凸輪機(jī)構(gòu) 9
2.6 實現(xiàn)排料動作的機(jī)構(gòu)選擇…………………………………..10
2.6.1 槽輪機(jī)構(gòu) 10
2.6.2 不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu) 11
2.7 系統(tǒng)運動方案的確定 12
2.8 繪制系統(tǒng)運動循環(huán)圖 12
3 主傳動構(gòu)件中主要部件的設(shè)計 13
3.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的構(gòu)成 13
3.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律分析 13
3.2.1 滑塊的位移和曲柄轉(zhuǎn)角間的關(guān)系 14
3.2.2 滑塊的速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系 15
3.3 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力分析 16
3.4 槽輪機(jī)構(gòu) 21
3.4.1 槽輪機(jī)構(gòu)運動 21
3.4.2 槽輪機(jī)構(gòu)運動參數(shù) 22
3.5 工作頭的設(shè)計 23
3.6 滾動軸承的選用與校核 24
收獲和體會 25
致 謝 27
參考文獻(xiàn) 28
1 概 述
核果類水果主要指棗、桃、杏、李和梨等,在水果的總產(chǎn)中占有較大比例。在以核果類水果為原料,來加工成飲料、罐頭、果脯及果干制品時,去核就是一項十分重要的處理。我國是從80年代后期開始的研制去核機(jī),并且陸續(xù)推出了一些設(shè)備。但由于在去核時出現(xiàn)的技術(shù)問題沒有得到解決,使這些加工設(shè)備在推廣使用上受到了很大的限制。隨著有核水果等食品工業(yè)的發(fā)展,人民生活水平不斷的提高,消費者們對食品質(zhì)量的要求也是越來越高,而處理果核工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量有著很重要的影響,所以開發(fā)性能很好的去核機(jī)械化、加工自動化的設(shè)備的需求也是日趨迫切。
紅棗去核機(jī)主要是由定位、去核、傳動機(jī)構(gòu)和輸送裝置及機(jī)體、料斗等組成。通過人工管理、控制各單元的協(xié)調(diào)動作達(dá)到一致性。送料裝置可以將大棗自動的排隊送入到輸送裝置,再由輸送裝置將大棗豎直地挨個排列在轉(zhuǎn)動的扶正定位機(jī)構(gòu)上,然后用去核沖針機(jī)構(gòu)上下直線運動來將每個定位緊壓的紅棗棗核去掉,最后去掉棗核后的大棗從扶正定位機(jī)構(gòu)落入成品料斗中。
整個設(shè)備能夠完成自動排料、定位扶正以及沖針去除棗核的全部工作。其中送料裝置為履帶震動的作用下實現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動和上下振動,扭轉(zhuǎn)振動能使料斗內(nèi)紅棗受兩種力的作用:一是徑向力的作用,使紅棗向四周擴(kuò)散;一是切向力的作用,使紅棗沿著料斗的盤壁作回轉(zhuǎn)運動,可以保證棗的螺旋送料滑道切向滑行速度,履帶上還設(shè)有擋板,以防棗脫落,棗在履帶上切向順序滑動來實現(xiàn)棗的自動排料。
在送料器上沿著出料口處連接有定向管,定向管的內(nèi)徑小于紅棗長度和紅棗外徑,使紅棗豎向有序的通過導(dǎo)向管送到去核裝置的履帶裝置,在履帶裝置的槽形通道上利用轉(zhuǎn)動撥桿將大棗推入履帶上的棗座內(nèi),隨著履帶工作輪的轉(zhuǎn)動進(jìn)入壓棗管段。扶正板向內(nèi)收縮變徑性壓縮頭可以在扶正板的作用下回縮,使棗座中的棗被擠緊,從而自動完成棗的定位。最后在履帶工作輪、槽輪撥銷和圓柱凸輪的作用下擺動,從而使擺動推桿相聯(lián)的沖針作出上下往返運動,迅速準(zhǔn)確的將棗核去掉。
2 系統(tǒng)運動方案的設(shè)計
確定了系統(tǒng)的工藝運動之后,需要選擇適宜的機(jī)構(gòu)型式來將其實現(xiàn),所以這一過程也就稱為機(jī)構(gòu)的選型,這需要考慮很多方面的因素,例如運動變換的要求、制造成本、尺寸的限制、動力性能、效率高低以及操作方便安全可靠等等。
2.1 原動機(jī)類型的選擇
在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的過程中,原動機(jī)的選擇也是很重要的一個環(huán)節(jié),它能直接影響到動力輸出穩(wěn)定性、系統(tǒng)的運行效率以及總體結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)代機(jī)械中,常見的原動機(jī)有熱機(jī)、液動機(jī)、電動機(jī)和氣動機(jī),各自都具有不同的特點及應(yīng)用。
熱機(jī)包含蒸汽機(jī)和內(nèi)燃機(jī),其應(yīng)用范圍相對的單一,主要是用于經(jīng)常變換工作場所的機(jī)械設(shè)備和運輸車輛。
電動機(jī)在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用是最為廣泛,尤其是在交流異步電動機(jī),它有結(jié)構(gòu)簡單,價格低廉及動力源方便等方面優(yōu)點,但是功率系數(shù)較低,且調(diào)速不便,所以適用于運行環(huán)境比較穩(wěn)定、調(diào)速范圍窄的場合。
液動機(jī)一般調(diào)速方便,且傳動鏈較短,但需要配備液壓站,成本較高。當(dāng)只需要實現(xiàn)簡單的運動變換時,氣動機(jī)較為方便,它的缺點是有一定的噪聲。
本設(shè)計中原動機(jī)的要求為:運行環(huán)境較為穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、成本低,所以綜合各種原動機(jī)的特點,選擇交流異步電動機(jī)來作為紅棗去核機(jī)的原動機(jī)。
選擇電動機(jī)的方面包括:電動機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)型式、容量和轉(zhuǎn)速,要確定電動機(jī)的具體型號。電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式都要根據(jù)工作條件(溫度、空間尺寸、環(huán)境等)、電源(直流或交流)、以及載荷特點(大小、過載情況、性質(zhì)和啟動性能等)來選擇。
一般沒有特殊要求均應(yīng)選用交流電動機(jī),其中要以三相鼠籠式異步電動機(jī)用的最多。Y系列電動機(jī)是我國推廣采用的新設(shè)計產(chǎn)品,它適用于不易燃、不易爆和無腐蝕性氣體的場合,以及要求有較好啟動性能的機(jī)械。在經(jīng)常啟動、反轉(zhuǎn)和制動的場合,要求電動機(jī)具有著轉(zhuǎn)動慣量小和過載能力大的特性。標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)的容量是由額定功率來表示。所選電動機(jī)的額定功率應(yīng)要稍大于工作所要求的功率,容量小于工作要求,否則就不能保證工作機(jī)的正常工作,或由于使電動機(jī)長期的過載、發(fā)熱大而過早的損壞;而容量過大,則會增加成本,且由于效率及功率因數(shù)低而造成很大的浪費。
同一種類型的電動機(jī),其相同的額定功率也有著多種轉(zhuǎn)速可供選用。如果選用低速電動機(jī),因極數(shù)較多而外廓尺寸和重量較大,故而價格較高,但卻可以使傳動裝置總傳動比及尺寸減小。如果選用高轉(zhuǎn)速電動機(jī)則會相反。因此要全面分析比較利弊來選定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
綜合考慮以上這些因素,我認(rèn)為本去核機(jī)應(yīng)選用全封閉自扇型的三相異步電動機(jī)Y100L-6,具體參數(shù)如下表。
功率
KW
電流
A
轉(zhuǎn)速
r/min
效率
%
功率因數(shù)
cos?
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩
N.m
堵轉(zhuǎn)電流
A
最大轉(zhuǎn)矩
N.m
1.5
4.0
940
77.5
0.74
2.0
6.0
2.0
2.2 減速器類型的選擇
減速器指原動機(jī)與工作機(jī)間獨立封鎖式的傳動裝置,它用來減低轉(zhuǎn)速并且相應(yīng)地可以增大轉(zhuǎn)矩。減速器的種類繁多,一般可以將其分為蝸桿減速器、齒輪減速器和行星齒輪減速器。
蝸桿減速器具有著結(jié)構(gòu)緊湊,傳動比大及噪音低等優(yōu)點,但是容易引起漏油、發(fā)熱和渦輪磨損等一些問題。
齒輪減速器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單,安裝方便,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),它的缺點是傳動比分配比較的麻煩;
行星齒輪減速器的主要特點是:結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大、體積小、重量輕等優(yōu)點,但其結(jié)構(gòu)卻比較復(fù)雜,制造和安裝都較為困難,成本也較高。
在本次設(shè)計中,對減速器的要求為:傳動比要較小,結(jié)構(gòu)必須盡量簡單,成本低廉,制造安裝要方便。所以綜合以上各種減速器的優(yōu)缺點,我選擇齒輪減速器來作為紅棗去核機(jī)的減速器。
2.3計算總傳動比和分配各級傳動比
本去核機(jī)履帶工作輪轉(zhuǎn)速約為23.5 r/min,傳動裝置的總傳動比要求為
=940 /23.5 =40
式中:——電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速,r/min;
——工作機(jī)轉(zhuǎn)速,r/min。
所以,可以確定傳動裝置的總傳動比為40。
在知道總傳動比情況下,要確定各級傳動比應(yīng)主要是考慮以下幾點:
(1)各級傳動機(jī)構(gòu)的傳動比應(yīng)要盡量在推薦范圍內(nèi)選取。
(2)要使傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕。
(3)要求各傳動件的尺寸協(xié)調(diào),結(jié)構(gòu)合理,避免干涉碰撞。
在減速器中,齒輪直徑盡量相近,以利于浸油潤滑。
2.4計算傳動裝置的運動參數(shù)
在傳動裝置的設(shè)計過程中。當(dāng)輸送機(jī)進(jìn)行間歇輸送時候,要能夠保證在間歇時間段內(nèi)完成去核沖壓一次。由電動機(jī)到輸送機(jī)為二級傳動減速,其中一級減速采用齒輪傳動減速,傳動比=10,二級減速采用槽輪傳動,傳動比為=4。
(1) 各軸轉(zhuǎn)速
==94r/min、
==23.5r/min
式中:——電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速,r/min;
、——分別為一級減速、二級減速軸的轉(zhuǎn)速,r/min;
、——分別為一、二級傳動比。
(2) 各軸功率
式中:——電動機(jī)輸出功率,kW;
、——一級減速軸、二級減速軸輸入功率,kW;
、——一級減速、二級減速軸間的傳動效率。
(3) 各軸轉(zhuǎn)矩
式中:——電動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩,N.m;
、——一級減速、二級減速軸的輸入轉(zhuǎn)矩,N.m。
2.5 實現(xiàn)去核動作的機(jī)構(gòu)選擇
在去核機(jī)中,推桿頂針的運動為復(fù)合運動,即回轉(zhuǎn)運動和具有特定的運動規(guī)律的上下往返運動。要滿足這種要求的機(jī)構(gòu)有很多,在此我們僅討論曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)。
2.5.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
圖2-1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
圖中為典型的曲柄滑塊機(jī)構(gòu),它具有著結(jié)構(gòu)簡單,易實現(xiàn)所需動作要求,零件加工容易等優(yōu)點,但是它的結(jié)構(gòu)零件重用性差,比較適合執(zhí)行那些機(jī)構(gòu)不改變的系統(tǒng)。
2.5.2 凸輪機(jī)構(gòu)
圖2-2 凸輪機(jī)構(gòu)
凸輪機(jī)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)緊湊、簡單,能夠精確實現(xiàn)所需要的運動軌跡,它的缺點是從動件的行程不能過大,而且曲面加工的成本較高。所以適用于運動靈活、傳力較小以及運動規(guī)律復(fù)雜的場合。
在本設(shè)計中,推桿頂針的運動規(guī)律是較為復(fù)雜,既有旋轉(zhuǎn)運動,也有按給定規(guī)律往返的上下運動,綜合這兩種機(jī)構(gòu)的特點分析,我們選擇曲柄滑塊機(jī)構(gòu)就能夠滿足要求。
2.6 實現(xiàn)排料動作的機(jī)構(gòu)選擇
2.6.1 不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)
圖 2-3 不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)
排料動作須由間歇機(jī)構(gòu)完成,圖中不完全齒輪齒條機(jī)構(gòu)的優(yōu)點是容易制造,結(jié)構(gòu)簡單,而且允許選擇的范圍也比槽輪機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)的大,故而設(shè)計靈活。它的缺點是從動輪在轉(zhuǎn)動開始及終止時,由于角速度有突變,使沖擊較大,所以一般只適用于輕載、低速的條件下工作。
2.6.2 槽輪機(jī)構(gòu)
圖 2-4 單銷四槽外槽輪機(jī)構(gòu)
槽輪機(jī)構(gòu)槽輪機(jī)構(gòu)的特點是工作可靠,結(jié)構(gòu)簡單,轉(zhuǎn)角準(zhǔn)確,易加工且機(jī)械效率高。它常被用來將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成從動件的帶有停歇的單向周期性轉(zhuǎn)動。但是其動程不可調(diào)節(jié),轉(zhuǎn)角不能太小,槽輪在起、停時的加速度大,有沖擊,并且會隨著轉(zhuǎn)速的增加或者槽輪槽數(shù)的減少而加劇,故而不宜用于高速。
綜合以上間歇機(jī)構(gòu)的分析,我結(jié)合去核機(jī)的工作條件,選擇了槽輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)間歇運動。
2.7 系統(tǒng)運動方案的確定
綜合以上的分析,我最終確定系統(tǒng)的運動方案見下表:
系統(tǒng)的運動方案
原 動 機(jī)
減 速 器
去 核 結(jié) 構(gòu)
間歇機(jī)構(gòu)
轉(zhuǎn)動-直移
交流異步電動機(jī)
齒輪減速器
空間圓柱凸輪
槽 輪
凸 輪
2.8 繪制系統(tǒng)的運動循環(huán)圖
為了表達(dá)去核機(jī)的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一個運動循環(huán)中各動作的協(xié)調(diào)配合關(guān)系,選擇槽輪的轉(zhuǎn)角、齒條的直線位移、推桿頂針的上下位移為對象,以推桿繞空間曲柄主軸旋轉(zhuǎn)一周為一個運動周期,畫出系統(tǒng)運動循環(huán)圖,結(jié)果如下:
圖 1系統(tǒng)運動循環(huán)圖
3 主傳動構(gòu)件中主要部件的設(shè)計
3.1曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的構(gòu)成
由于要求頂針作往復(fù)直線運動,但是作為動力的電動機(jī)卻是旋轉(zhuǎn)運動,所以需
要一套機(jī)構(gòu),將電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€往復(fù)運動。右圖中的結(jié)構(gòu)就是完成
這項工作的重要部分曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。
圖3-1
由本圖知,用一套曲柄連桿,它對滑塊只有一個加力點,因此常稱做單點
式曲柄,曲軸中心到曲柄頸中心的距離,這個距離通常叫做曲柄半徑,它是曲
柄壓力機(jī)的一個重要參數(shù),(有關(guān)曲軸的部分第四章詳述)。
3.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律分析。
本次設(shè)計紅棗去核機(jī)構(gòu)采用是曲柄滑塊機(jī)構(gòu), A點表示連桿與曲軸的連結(jié)點,B
點表示連桿與滑塊連接點,AB表示的連桿長度. 滑塊的位移為s。a為曲柄轉(zhuǎn)角。
習(xí)慣上有曲柄最底 (相當(dāng)于滑塊在下死點處),沿曲柄旋轉(zhuǎn)相反方向來計算。
3.2.1滑塊的位移和曲柄轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系
滑塊的位移和曲柄轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系表達(dá)為
而
令 則
而
所以
代入整理得:
代表連桿系數(shù)。通用壓力機(jī)一般在0.1~0.2范圍內(nèi).故上式整理后得:
式子中 s——滑塊行程.(從下死點算起)
a——曲柄轉(zhuǎn)角, 從下死點算起,與曲柄旋轉(zhuǎn)方向相反者為正.
R——曲柄半徑
——連桿系數(shù)
L——連桿長度(當(dāng)可調(diào)時取最短時數(shù)值)
因此,已知曲柄半徑R和連桿系數(shù)的時候,便可以從上式中求出對應(yīng)于的不
同a角的s值.用余玄定理知
3.2.2滑塊的速度和曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系
求出滑塊的位移與曲軸轉(zhuǎn)角關(guān)系后,將位移s對時間t求導(dǎo)數(shù)就可以得到滑
塊的速度v.即:
而
所以
式中 v———滑塊速度
———曲柄的角速度
又因為
所以
式中 n———曲柄的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)
從式中可看出,滑塊的速度V是隨曲柄轉(zhuǎn)角a角度而變化的。在a=0時 V=0 ,
a角增大時V隨之顯著增大;但在a=之間時,V的變化很小,而數(shù)值最
大.因此常常近似取曲柄轉(zhuǎn)角的滑塊的速度當(dāng)作最大速度。用表示
即
上面公式表明,滑塊的最大速度與曲柄的轉(zhuǎn)速n,曲柄半徑R成正比,n越高,
R越大,滑塊的最大速度Vmax也越大。
本壓力機(jī)滑塊的最大速度
Vmax=0.105nR(sin90°+ λ/2 Xsin180°)
=0.105X40X70
=294mm/s
3.3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的受力分析
判斷曲柄滑塊機(jī)構(gòu)能不能滿足去核加工需要除了它的運動規(guī)律是否符合所需要
的要求外,還有很重要的一點,那就是要校核它的強度。但是進(jìn)行強度校核之
前必須要正確的將曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的主要構(gòu)件進(jìn)行力學(xué)方面的分析。
3.3.1忽略摩擦的情況下滑塊機(jī)構(gòu)主要構(gòu)件的力學(xué)分析
忽略摩擦和零件本身重量時滑塊的受力情況如圖所示。其中P1料抵抗變形的反
作用力,N導(dǎo)軌對滑塊的約束反力,Pab對滑塊的約束反力,這三個力交于B,組
成一個平衡的匯交力系。
根據(jù)力的平衡原理,從力三角形中可以求得P1、N、Pab之間關(guān)系如下:
有上式知 當(dāng)時,取到最大值
一般曲柄壓力機(jī),,負(fù)荷達(dá)到公稱壓力時的曲柄轉(zhuǎn)角僅30度左右。因此
可近似認(rèn)為:
上面兩式便成為:
例如求公稱壓力角時,曲軸上齒輪傳遞的扭矩
因為在時,滑塊能承受的最大負(fù)荷是160噸,所以坯料抵抗變形的反作
用力也允許達(dá)到這個數(shù)值,即p1=1600KN=1600000N
R=70mm
可查表2-2得
因此在不考慮摩擦?xí)r齒輪傳動的扭矩為:
M0=p1R(sinθ+λ/2sinθ)
M0=1600000X0.07X0.4751
M0=52311N
從上式中,我們在分析連桿、曲軸和滑塊受力所需傳遞扭矩的過程中,都是沒考
慮各活動部位的摩擦.這種處理問題的方法,對于分析連桿和滑塊的受力來說, 簡
化了計算公式.且誤差很小,完全可以應(yīng)用.但是,在計算曲軸所需要傳遞的扭矩
時,如果不考慮摩擦的影響,卻會帶來較大的誤差,所以在計算時,應(yīng)該考濾由摩
擦所增加的扭矩.
3.3.2考慮摩擦情況下滑塊機(jī)構(gòu)主要構(gòu)件的力學(xué)分析
曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的摩擦主要發(fā)生在四處:
1).滑塊導(dǎo)向面與導(dǎo)軌之間的摩擦,摩擦力的大小等于滑塊對導(dǎo)軌的正壓力,與
摩擦系數(shù)的乘積,摩擦力的方向與滑塊的運動方向相反.工作行程時,滑塊向下運
動,導(dǎo)軌對滑塊的摩擦力朝上,形成對滑塊運動的阻力.
2). 曲軸支承勁與軸承之間的摩擦.軸旋轉(zhuǎn)時,軸承對軸勁的摩擦力分布在軸
勁工作面上,這些摩擦力對軸頸中心O形成與軸旋轉(zhuǎn)方向相反的阻力矩.它可近
似的按下式計算:
由于小齒輪的作用力遠(yuǎn)小于,所以可以認(rèn)為兩個支反力的和
于是上式可變?yōu)?
3)曲軸頸與連桿大端軸承之間摩擦,它和上一種摩擦相同,也會形成阻力矩,可按
下式計算:
4)連桿銷與連桿小端軸承的能夠之間的摩擦.它也能形成阻力矩:
根據(jù)能量守恒的原理,曲軸所需增加扭矩在單位時間內(nèi)所做的功。等于克服
各處磨擦所消耗的功率。即:
式中:—曲柄的角速度;
—滑塊的速度;
—曲柄和連桿的相對角速度,
—連桿的擺動角速度,
所以可以求得的絕對值為:
而
將上式代入,并取=1,經(jīng)整理后得由于摩擦使曲軸所增加的扭
矩為: 現(xiàn)以所設(shè)計
的曲柄壓力機(jī)的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)為例,來分析上式中方括號內(nèi)的值.有該曲柄壓力機(jī)
的參數(shù)如下:
da=250mm
R=70mm
代入式子中求得方括號內(nèi)的值,即的值如下:
684.9 681.61 679.95 673.90 661.30 649.40
從以上可以看出, 的值隨曲柄轉(zhuǎn)角而變化,但變化較小,在近似計算中,
可以將看作不隨變化的常數(shù),并取其相當(dāng)于=時的值.因此,上式可
簡化為
已知
da=250mm
與不記摩擦的扭矩比較,
最后的到考慮摩擦后曲軸所需傳遞的扭矩:
以上式子中:
R——曲柄半徑;
——曲柄的轉(zhuǎn)角;
——連桿系數(shù);
——摩擦系數(shù),一般取0.05
——曲軸支承頸的直徑
———曲軸頸的直徑
—————連桿銷的直徑
————坯料抵抗變形的反作用力.
3.4 槽輪機(jī)構(gòu)
槽輪機(jī)構(gòu)又稱為馬耳他機(jī)構(gòu),能把主動軸的勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為從動軸的周期性間歇運動。槽輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作可靠;且轉(zhuǎn)位時間與靜止時間之比為定值,能平穩(wěn)地改變從動件的角速度;在
拔銷進(jìn)人和脫出槽輪時運動比較平穩(wěn),但槽輪的轉(zhuǎn)角大小不能凋節(jié),當(dāng)精度要求較高時需另加定位裝置。
3.4.1 槽輪機(jī)構(gòu)運動
圖4 槽輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位簡圖
如圖 4所示,槽輪的圓弧面定位是最常用的定位方法。圖 4(a)銷輪滾子剛進(jìn)入徑向槽;圖 4
0,Z ≥ 3,在工作時槽輪的角速度和角加速度變化很大,在撥銷進(jìn)人和脫出徑向槽的瞬間,槽輪的角加速度發(fā)生突變,引起的震動和沖擊力也很大。因t > 0.5,可采用多圓銷槽輪機(jī)構(gòu),設(shè)均勻分布的圓銷數(shù)目為 R,則一個運動循環(huán)中槽輪的運動時間是單圓銷時的 R 倍,故t = R ( Z–2 ) / ( 2Z )。又因為t > 1,故 R < 2Z/ ( Z–2 ) ,由此可知: Z = 3 時,R 可為 l ~ 5;Z = 4或 5 時,R 可為 1 ~ 3 ;Z ≥ 6時,R 可為 1 ~ 2。中心距 a 和圓銷半徑 r 的確定要根據(jù)受力情況和該機(jī)構(gòu)所占用空間位置大小。
3.5 沖頭的設(shè)計
工作頭結(jié)構(gòu)如下圖所示。
1 - 支座 2 - 沖針 3 - 導(dǎo)套架 4 - 導(dǎo)套
工作頭結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)現(xiàn)有的去核工具和大棗的結(jié)構(gòu)形狀,工作頭由支座、沖針、導(dǎo)套架、導(dǎo)套組成。在沖針上設(shè)計了前后導(dǎo)向裝置,沖針是軸向階梯狀。這樣不僅增加了沖針的剛度和強度,還便沖針運動的精確度得到提高。工作頭沖針的行程70mm,沖針的極限位置距離工作盤 10 mm,當(dāng)工作盤轉(zhuǎn)位完成停止不動時,沖針下行 10 mm與工作盤工位中的大棗接觸,沖針繼續(xù)下行50 mm完成對大棗的加工,并使棗橫完全脫離大棗后回程運動 70 mm到達(dá)極限位置,工作輪轉(zhuǎn)位,到下一個工作位置,沖針重復(fù)動作
3.6 滾動軸承選用與校核
本滾動軸承是用于調(diào)節(jié)裝置,不經(jīng)常使用,且受力較小,故選用普通深溝球軸承即可滿足需要.有軸承徑向載荷Fa =2700N,Fr=5500N,軸承轉(zhuǎn)速為500r/min,裝軸承處的軸頸可在30~40mm,范圍內(nèi)選擇,運轉(zhuǎn)時有輕微沖擊,預(yù)期壽命為L’h=5000h.
3.6.1求比值:
有公式
根據(jù)手冊查表,深溝球軸承的最大e值為0.44,故此時
1)初步計算當(dāng)量動載荷p,
根據(jù)式查表的fp=1.0~1.2,在此取為fp=1.2
查表的X=0.56,Y值需要在已知型號和基本靜載荷C0后才能求出.現(xiàn)暫選一近似中間值,取Y=1.5.則:
2)根據(jù)公式求軸承的基本額定動載荷值
3)按照軸承的選用手冊選擇C=45460N的軸承為6307型.此軸承的基本額定靜載荷C0=38000N.驗算如下:
3.6.2求相對應(yīng)軸承軸向載荷的e值與Y值
1)查手冊,知深溝球軸承f0=14.7,則相對應(yīng)軸向載荷為
在此間對應(yīng)的e值為0.28~0.30,Y值為1.55~1.45.
2)用線性插值法求Y值.
故X=0.56 Y=1.55
3)求當(dāng)量動載荷P
4)驗算6307軸承的壽命
故所選用的6307軸承。
收獲和體會
本次設(shè)計即將要結(jié)束了,從接到設(shè)計任務(wù)開始,我一路走來,歷經(jīng)波折,有成功,亦有挫折;有喜悅,也有失落。但無論如何,我還是堅持到了最后,順利完成了這次設(shè)計任務(wù)。
在這次畢業(yè)設(shè)計開始之前,我已經(jīng)做了一定的準(zhǔn)備,譬如,熟悉必要的工具軟件和提高編程計算能力,從圖書館借閱相關(guān)的書籍,課程設(shè)計開始的前一天。我們經(jīng)過討論,確定了我的設(shè)計題目:設(shè)計紅棗去核機(jī)機(jī)構(gòu)。
在這幾十天的設(shè)計過程中,我學(xué)習(xí)到了很多,尤其是在課堂上所無法汲取的知識和設(shè)計經(jīng)驗。以往的上課只是老師授予知識,我們更多的是被動的學(xué)習(xí)。而課程設(shè)計正好相反,它提供了一個利用所學(xué)知識自由發(fā)揮的機(jī)會。從設(shè)計題目的構(gòu)思,到運動方案的確定,再到相關(guān)資料的搜索,還有文檔編寫、改正錯誤,這些點點滴滴,都是主動努力的結(jié)果,更是平時難以獲得的經(jīng)歷。因此也可以說,畢業(yè)設(shè)計給了我一次提高自身的機(jī)會。
當(dāng)然,在設(shè)計過程中,我也犯了不少的錯誤,有的是原理上的,有的則是配合上的。在一開始構(gòu)思運動方案和設(shè)計執(zhí)行系統(tǒng)時,由于缺乏必要的數(shù)據(jù),對實際運行結(jié)果沒有多加考慮,而在經(jīng)過了相關(guān)的動力學(xué)分析和全局考慮之后,才發(fā)現(xiàn)原先的設(shè)計存在問題,導(dǎo)致了返工,這也損失了一定的時間。例如我在進(jìn)行減速器部分的設(shè)計時,一開始使用的是四級減速,然而后來發(fā)現(xiàn)級數(shù)過多,實際上只要三級便可實現(xiàn),所以只能進(jìn)行修改。而偶爾也會出現(xiàn)畫圖的尺寸和編程計算所得結(jié)果不一致的情況,這說明在一致性檢查方面還做的不夠。
忙碌的十幾天終于過去了,我最終提前完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。這固然得益于充分的準(zhǔn)備、明確的分工和合作等因素,但其實最重要的,是態(tài)度。正所謂“態(tài)度決定一切”,這種態(tài)度不僅是面對一項任務(wù)的態(tài)度,更是在面對困難挫折時不放棄的態(tài)度,也是踏踏實實做好工作的一種態(tài)度。
畢業(yè)設(shè)計雖然即將結(jié)束,但我在這整個過程中所學(xué)到的知識和技巧,取得的經(jīng)驗教訓(xùn)并沒有隨著失去,而是會激發(fā)我在以后的學(xué)習(xí)工作中,以一種正確的態(tài)度和方法,去迎接不斷的挑戰(zhàn)。
致 謝
本文是在指導(dǎo)教師李春風(fēng)老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從論文的選題、課題的研究到論文的撰寫等各方面都得到了導(dǎo)師的熱心指導(dǎo)和耐心幫助。教授淵博的知識、敏銳的思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)、求實的態(tài)度和熱心的幫助令我敬佩不已,而且從中受益匪淺。在此,對導(dǎo)師在論文的指導(dǎo)上給予的幫助和關(guān)心表示衷心的感謝。在論文開題至創(chuàng)作結(jié)束間也得到了機(jī)電系老師的大力幫助和指導(dǎo)。在此特向指導(dǎo)老師表示感謝。段后,還要對在論文期間給予支持和幫助的同學(xué)表示誠摯的謝意。
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