草莓采摘機畢業(yè)設(shè)計

2草莓采摘器方案設(shè)計2.1勾取機構(gòu)方案設(shè)計2.1.1方案一：鐮刀型勾取機構(gòu)圖SEQ圖\*ARABIC1鐮刀型勾取結(jié)構(gòu)優(yōu)點：鐮刀型勾取結(jié)構(gòu)勾取工作起來比較可靠，勾取位置準確，不會出現(xiàn)勾不到的現(xiàn)象。可以很直觀的觀察到勾取情況，操作時省時省力。結(jié)構(gòu)簡單，制造零件方便，可采用3D打印技術(shù)成型。造價便宜，很適合批量生產(chǎn)節(jié)省成本。缺點：鐮刀型勾取結(jié)構(gòu)材質(zhì)較硬，勾取結(jié)構(gòu)的前端比較鋒利，如果觸碰到草莓本體，會對果肉造成嚴重損傷，影響采取后的草莓品質(zhì)，外形十分不美觀，不利于采摘后的銷售。當草莓植株一根莖上結(jié)果實超過兩個時，鐮刀型勾取結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)誤勾的現(xiàn)象，將兩個草莓同時勾取，可能將沒成熟的草莓也采摘了下來。鐮刀型勾取結(jié)構(gòu)外形鋒利，對人也有傷害的危險。結(jié)構(gòu)占用空間較大。2.1.1方案二：雙輪勾取機構(gòu)優(yōu)點：雙輪式的勾取機構(gòu)外形圓潤，不鋒利，使用時如果觸碰到草莓本體，也不會對其造成傷害，摘取的草莓外觀完整美觀，與人工采摘的外觀完整度相差無幾。不會出現(xiàn)誤勾的現(xiàn)象，可以實現(xiàn)一根莖上結(jié)果實超過兩個時，只摘取其中一個的功能，不會將未成熟的草莓摘下。結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠。相比于鐮刀型勾取結(jié)構(gòu)，雙輪勾取結(jié)構(gòu)占用空間小，工作時更穩(wěn)定可靠?？梢耘c夾緊和輸送機構(gòu)進行結(jié)合，簡化機械結(jié)構(gòu)，并且使各工序之間銜接的更順暢，是很理想的一種勾取方案。安全可靠，不存在安全隱患?？傮w來看雙輪勾取方案經(jīng)濟適用，是一種很成熟的勾取方案。缺點：結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜些，需要兩個輪形機構(gòu)，軸承，固定軸等因為結(jié)構(gòu)多了一些，所以價格也稍貴一些。3）兩個輪之間的相對位置需要不斷調(diào)整，才能滿足桿徑能被順利被勾取，并完成后續(xù)的夾持和輸送工序。2.2切斷機構(gòu)方案設(shè)計方案一：旋轉(zhuǎn)切刀切斷優(yōu)點：旋轉(zhuǎn)切刀的剪切力大，能夠保證切斷的效果，基本不會出現(xiàn)未剪斷或者連帶的現(xiàn)象，切斷的動作干凈利落。切斷截面能夠保證完整度。缺點：旋轉(zhuǎn)切刀的橫向占用空間大。旋轉(zhuǎn)切刀的轉(zhuǎn)速要求較高，在高速切斷時無法保證人身安全，一旦作業(yè)者自己不小心碰到，或者碰到他人很可能，對其造成傷害。安裝比較麻煩，而且需要電機提供動力。告訴旋轉(zhuǎn)的刀片如果刮碰到堅硬的物體，還會造成刀片的斷裂等問題。方案二：V型切刀切斷優(yōu)點：缺點：2.3夾持傳送機構(gòu)方案設(shè)計方案一：鏈條式夾持輸送優(yōu)點和帶傳動相比，它能保證準確的平均傳動比，傳遞功率較大，且作用在軸和軸承上的立比較小。傳遞效率較高,一般可達0.95～0.97。能在低速、重載和高溫條件下及灰土飛揚的不良環(huán)境中工知作。缺點1）噪聲大，鏈條的鏈節(jié)之間不斷的相對運動，會產(chǎn)生摩擦，產(chǎn)生噪音。2）裸漏在外面呢鏈條部分很容易進入雜質(zhì)，造成鏈條的卡死甚至損壞。3）鏈節(jié)的不斷摩擦容易造成磨損。4）安裝和維修要求較高，有時鏈條的一個鏈節(jié)損壞，就需要將損壞的鏈節(jié)拆下?lián)Q上新的鏈節(jié)。5）鏈條的鉸鏈磨損后,使得節(jié)距變大造成脫落現(xiàn)象。方案二：雙皮帶加持輸送機構(gòu)3計算選型：3.1電機選型計算轉(zhuǎn)速計算：根據(jù)設(shè)計要求選擇轉(zhuǎn)速0~1000r/min的可調(diào)速減速電機。轉(zhuǎn)矩計算：傳送帶總長1100mm，每兩個草莓間隔150mm，傳送帶最大負載時7個草莓，單個草莓最大質(zhì)量取m=10g，總負載F=G=7*10*0.001*9.8=0.686N對輸送帶進行受力分析將草莓的重力沿輸送面進行分解F1和FFF傳送帶所需拉力F電機所需驅(qū)動轉(zhuǎn)矩T=FL=0.402×0.02=0.0084Nm電機功率P=T×n/9550=0.0084×1000/9550=0.00088kW=0.88W根據(jù)電機功率要求，選用37GB555系列的減速電機電機，該系列的電機選型參數(shù)如下表：選用電機額定轉(zhuǎn)矩大于計算電機總轉(zhuǎn)矩的三倍以上原則，轉(zhuǎn)矩T額定=3*T=0.063Nm，根據(jù)選型表選擇額定轉(zhuǎn)矩0.5Nm，最高空載轉(zhuǎn)速1000r/min，功率為15 W的減速電機，型號為37GB555YS3.2齒輪的設(shè)計計算3.2.1選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù)1）根據(jù)設(shè)計要求，選用直齒圓柱齒輪傳動，壓力角取為20°。2）參考表3.1，因為是農(nóng)業(yè)機械，所以選擇精度等級為9級。3）材料選擇。由表3.2選擇兩個齒輪的材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），齒面硬度240HBS。4）選兩齒輪齒數(shù)，z13.2.2按齒面接觸疲勞強度計算1）試算分度圓直徑d確定式中的參數(shù)值試選KH1齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=0.0084N?m。由表10-7選取齒寬系數(shù)Фd由圖10-20查得區(qū)域系數(shù)ZH由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)ZE由式10-9計算解除疲勞強度用重合度系數(shù)Zα?Z計算接觸疲勞許用應(yīng)力σH由圖查得兩個齒輪的接觸疲勞極限皆為σHlim1由式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：N齒輪電機皮帶軸承帶輪軸輸送桿件強度校核對輸送桿件進行受力分析，該結(jié)構(gòu)可以近似看為懸臂梁，所以按照懸臂梁強度校核方法進行校核計算。受力分析如下圖計算最大彎矩MC，因為懸臂梁受均布載荷，最大彎矩在固定端根部，M式中：l輸送桿的長度,l=1000mmP草莓作用在輸送桿上的均布載荷，P=F