一种水果自动分拣机的设计

 一种水果自动分拣机的设计

冯秀全

山东协和学院   山东济南        250200

摘要：主要设计的是输送水果的装置，水果输送装置采用的单列化结构，是毕业设计中的一个重要装置，本次设计的分拣机器的单列化机构有三个方面，其一是电动机（在选择电动机时不仅要考虑安全还要考虑额定功率问题），其二是传送带，其三是四个滚筒。水果输送装置的单列化结构是利用一个倾斜的输送装置（这里采用一个凹形板，利用水果的自身重力滑入输送带）和一个V型输送装置垂直分布（从水果输送进来到输送出去的方向），由于大部分的水果的外观像圆形，根据水果外观，故分拣机构选择使用双辊式

关键词：品质分级  单列化  输送

1水果品质分拣的背景与意义

我国作为历史上及现在国际上的的农业大国，粮食与蔬菜一直是主要的种植的经济农作物，由于社会经济的高速发展，人民经济水平的不断提高，对生活的品质要求也不断提高，水果的消费额大大提高，水果的种植面积产量不断增大，水果也逐渐成为我国第三大农业种植产业。

现阶段，中国对水果质量的分拣研究存在很多局限，只能研究出大小分拣的机器，而且分拣机器的种类非常多，其结构也很复杂。但是果农基本上对分拣机器知之甚少，要想使水果产品商品化，核心工作就是对水果品质进行分拣处理，在某种程度上，可以提升水果实际的销售利润。因此，对于分拣机器的研究，不仅要使之结构简单，还要能够应用于实际生产中。

在国内以及国外市场，水果的市场潜力都非常大。虽然中国属于水果市场生产大国，但是还没有进入强国的行列，中国水果出口额还不足全球总产量的十分之一，主要是因为中国水果质量没达到商品化的要求以及其外观和质量都相对较差，以致于在水果市场中毫无竞争力。

2水果品质分拣机的整体设计原则

1.根据不同水果的质量以及其物理状态，发明出一种不仅可以分拣还能满足农户采摘的机器。

2.其分拣机器需要具备的特点有以下几方面，其一是分拣的准确，其二是分拣的高效，其三是分拣的安全度数高，其四是可靠。

3.以减少制造成本为目的，以满足功能需求为基础，机器的组建需要尽可能的简化，以此使农户在使用过程中更加方便操作以及拆卸。

4.其分拣机器在确保所有功能可以正常运作时，应当优化制作的步骤，使结构设计更加紧密。

5.在设计的过程中应当充分利用可以使用资源，不断提升设计的机器的效率和质量，还要延长其分拣机器的使用周期。

3水果品质分拣机的主要结构组成

本次主要是研究其分拣机器的输送装置，采用的是V字形的单列化结构。其原理是利用水果自身的重力，受倾斜装置的作用滚动然后逐渐滑至传送带中。此处采用的倾斜装置其实就是一个凹形状的板。单列化结构还有V形输送装置的垂直分布，其分布方向是水果进入以及进出的方向。此处使用的是功率相对较小的三相异步电动机，当它开始转动之后，中间的联轴器就会伴随着主动滚筒的转动而转动。而主动滚筒的转动原理是输送带带动从滚筒转动，由于不同的水果通过倾斜装置的时间存在很大区别，其位置也各不相同，因此水果在传送带上形成的分布就是单列化的，在输送的过程中，提前为进入双辊式的大小分拣机构奠定基础。不仅可以改善水果没有其他作用力的推进而形成的堵塞问题。其本次设计的分拣机器的单列化机构有三个方面，其一是电动机，其二是传送带，其三是四个滚筒。

主要的大小分拣机构分为三种机构，其一是变孔式，其二是挡板式，其三是叉式。由于大部分的水果的外观像圆形，根据水果外观，故分拣机构选择使用双辊式。

5传送带的选择

轻型输送带是一类材质较轻的固体物料输送带，轻型输送带主要包括PVC输送带、橡塑制品输送带、PU输送带等，传送带应用领域非常广泛，不仅有食品物流﹑电子、烟草还有木材等领域。在设计传送带时，一定要经过深思熟虑，需要考虑的因素非常多，不仅有水果的运送数量，还有其运送的距离以及其速度还不能对水果造成损伤，与这些因素都存在极大关联。除此之外，还要根据传送带在不同状态下，合理确认其安全度。虽然安全以及效率问题都尤为重要，但是经济问题也不容忽视，对工作效率无影响时一定要尽可能的减少成本的损耗。在选择传送带时，需要考虑的因素非常多，比如说其安全性能﹑是否可靠﹑寿命多长以及制造过程中的质量以及成本，还有条件等。为了使本次毕业设计尽可能完美，在选择传送带时采用的是塑胶花纹的传送带，它的外观看起来和水果有点像，是为了防止水果滑动而准备的。

5滚筒轴与轴承的选择

机器在工作时，由于轴承不断的滚动会产生摩擦，产生的摩擦主要是滚动体在轨道上运动造成的，该摩擦分为滚动摩擦和滑动摩擦；还有润滑剂导致的摩擦；滚轮和套圈之间的相互摩擦；密封装置之间的相互摩擦。这些摩擦的大小最终都与轴承的特征存在极大关联。具体特征有以下几种，其一是零件的大小，其二是轴承转动的速度，其三是轴承的类型，其四是润滑剂的类型，其五是密封装置，以此对工作效率造成极大影响。

轴承的生命周期与许多因素有关，核心因素是轴承的制作精度以及制作材料。即使其它因素都一模一样，但是轴承的材质也会对其生命周期造成巨大影响。据了解，还与工作的强度与关。轴承的工作强度越大，它受到的作用力也会越来越大，因此破坏就越多，其生命周期就越短。

如何选取轴承，可参考以下几点：

1.在选择材料时，一定要选择摩擦系数小的，并且要确保机器灵活运转，以此来提升工作效率。

2.在制作滚动轴承时，其材料都是钢材，所以可使用的时间非常长。

3.在设计轴承时应当标准，避免出现更换时还需要配置的情况，以便于安装拆除。

综上，轴承型号的最优选择为N105/P5。N——圆柱滚子轴承，1——特征系列。05——内径d=20mm，公差等级为5级，游隙组为“0”组，不标准。

6总结

一个国家的进步离不开机器应用，它是释放劳动力最有效的方式。对于水果市场来说，分拣机器的发明优化可以提升水果的利润，减少无形的损失。

由于中国社会经济快速发展，然而在国际舞台上中国又属于农业大国，因此提升农业机械化水平的工作势在必行。农业科研人员在农业科技领域不断发展创新，最终的目的是释放劳动力，为人们减轻劳动力，只有深入了解机器才能发明更加有利于国家发展的设备，才能使我国可持续发展。学习机械专业的学生认为虽然机械在不断发展，但是应当结合自身所学知识使机械更加简化，优化其功能。

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作者简介：

冯秀全，男，汉族，山东省潍坊市，1998年8月14日，本科

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