马铃薯分拣机设计

目录

马铃薯分拣机设计

一、课题研究的意义和目的

二、国内外马铃薯智能化分拣平台的发展现状

三、马铃薯分拣装箱智能分拣机的主要技术参数

四、总体方案设计

五、传动方案的规划

六、电机的选择和计算

七、马铃薯筛选机构的设计

八、结论

参考文献

一、课题研究的意义和目的

我国是第一大马铃薯种植的国家，但是由于种植的设备和水平比较低，所以在马铃薯的种植上，投入的成本是比较高的，在种植和马铃薯的智能分拣上，基本都是靠人工的方式，使得大大的增加了劳动的强度，使得工作额的效率很低，所以在本次的设计上，设计一款用于实现马铃薯自动化分拣的设备，用来帮助种植人员实现大批量的智能分拣工作，实现农业生产上的自动化程度的提高。在机械化水平上，不光在马铃薯智能化分拣平台上进行发展，总体的机具在我国的农业上都是比较薄弱的，还需要国家进行大力的扶持，实现更多创新的农业机具得到创新和发展，实现满足我国人口较多的农业生产上的需求。

二、国内外马铃薯智能化分拣平台的发展现状

在美国、日本、意大利等国家，马铃薯的分拣和装箱一体化设备经过几十年的发展，技术已经非常成熟，处于国际领先水平。这些设备在提升种植速度、提高种植效率、智能分选效率以及降低能耗等方面都进行了多次优化，有效推动了行业的进步。

近年来，随着我国马铃薯种植规模的扩大，相关的种植设备研发也取得了一定的进展。特别是在马铃薯智能分拣平台方面，虽然与国外相比仍存在较大差距，但在科研人员的不懈努力和国家政策的大力支持下，这一差距正在逐渐缩小。目前，国产的马铃薯智能分拣设备正在全国范围内逐步推广，预计未来几年将得到更广泛的应用。

三、马铃薯分拣装箱智能分拣机的主要技术参数

（1） 马铃薯智能化分拣平台的外形尺寸设计（长×宽×高）：长2508mm×宽1409mm×高665mm；

（2） 在实现机电减速机传动下的配套的动力要求为：12kw；

（3） 马铃薯智能化分拣平台的工作中的生产效率设计要求：500kg/小时；

（4）在实际的智能分拣中，对分拣装箱马铃薯的宽度要求满足马铃薯分拣的最大宽度，选择尺寸为：450mm

（5）分拣装箱手的马铃薯的智能分拣入装的方式选择使用输送传动的方式；

（6）在分拣装箱上的马铃薯的分拣装箱根据马铃薯的大小选择为箱子的大小，一般能够实现装300-1000个范围 ；

（7） 整个马铃薯智能化分拣平台的传动的结构形式为链传动；

（9） 马铃薯智能化分拣平台的工作方式采用分拣装箱和输送马铃薯同步进行的方式。

四、总体方案设计

该马铃薯分拣装箱与变速一体机由机架、智能分拣机、输送带、转动滚筒、变速器、储存马铃薯箱、动力源、及传动轮机架构成，在机架的前梁上有上、下悬挂架用于与机电连接；智能分拣设备和其动力来源被稳固地安装在机械框架的中央横梁之上。其中，智能分拣设备位于前端，而用于存放马铃薯箱的存储区则位于后端。在下方位置，分别安装有分拣装箱机构和变速机构。动力源的前端设有一条安装智能分拣机的梁，该梁通过螺栓固定智能分拣机的扁平钢带，以便于调整分拣装箱的速度。此外，智能分拣机能够在横梁上根据实际需要左右移动，以调节其行进间距。至于机械框架的后梁，则是用来固定传动轮的。

五、传动方案的规划

在传动方案的设计中，综合考虑了传动类型和阳极板在分拣平台上的特定要求，决定采用链传动方式，并利用气缸实现传动上的顶出功能。链传动带动滚筒滚动，通过分拣平台梁将物品水平移动至预定位置，随后通过升降机构使活动机架下降，将物品放置到矫直轨道上。在定位后，移动至分拣平台输送传动滚筒装置，电机驱动长条传动链工作，实现滚筒同步运动，将阳极板输送至末端结构，完成摆放，从而完成整个分拣平台的输送过程。

六、电机的选择和计算

针对本次设计的横移输送机，考虑到其在常温且有灰尘的环境下工作，决定采用三相交流电动机。电动机的电压被选定为380伏特（V），而根据输送物料所需的工作功率，计算得出为1.16千瓦（KW）。基于这些参数，我们初步选择了型号为Y100L1-4的电动机。

表2-1 型号为Y100L1-4的电动机的主要工作性能

七、马铃薯筛选机构的设计

筛选机构的设计涉及到多个关键参数的计算，包括筛网尺寸、孔径大小、振动频率和振幅等。筛网尺寸根据最大马铃薯尺寸确定，而孔径大小则依据所需筛选出的马铃薯规格来设计。振动频率和振幅的计算则基于实验数据，以确保马铃薯能在筛网上有效分离。具体设计图纸如4-1所示：

图4-1 马铃薯分拣机构总体设计

八、结论

鉴于我国马铃薯栽培管理的悠久历史，马铃薯的筛选与分拣技术的研究与应用也起步较早。长期以来，针对不同结构的马铃薯，我们积累了丰富的筛选与分拣经验。其中，有采用中频电机为动力源的筛选式马铃薯分拣机，其双动顺时针运动的设计有效提高了分拣效率。另外，也有电动旋转筛选式甘蓝收获机，通过定筛选与动筛选的协同作用，实现对马铃薯的高效分拣。这类分拣机通常采用12V电池供电，便于移动与使用。

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