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修改 自动裹膜机的结构设计 开题报告
文章来源:www.biyezuopin.vip   发布者:毕业作品网站  

毕业论文(设计)开题报告

题目

自动裹膜机的结构设计

题目类别

毕业设计

姓名

专业

班级

学号

一、选题背景及依据(简述国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果(文献综述),选题目的、意义,列出主要参考文献)

(一)选题背景与依据

1、选题背景:

随着全球制造业的转型升级,包装行业对自动化、智能化生产设备的需求日益增长。自动裹膜机作为现代包装生产线的重要组成部分,其高效精准的包装能力对于提高生产效率、降低人工成本具有重要意义。在电子商务迅猛发展的背景下,快速、高效的包装设备需求激增,自动裹膜机能够大幅提高包装效率,满足电商物流对订单处理速度的高要求。此外,随着市场需求的多样化,商品包装的形式也日益丰富,自动裹膜机能够适应不同形状、尺寸的产品包装需求,满足市场对个性化、定制化包装的追求。因此,对自动裹膜机的结构设计进行研究,开发高效、稳定的自动化包装设备,具有重要的现实意义和应用价值。

2、选题依据:

本课题聚焦于“自动裹膜机的结构设计”,旨在通过优化机械结构和驱动控制技术,提高自动裹膜机的包装效率和精度。该选题的研究意义在于,一方面能够提升自动裹膜机的技术水平,推动包装行业的自动化、智能化发展;另一方面,研究成果具有广泛的应用前景,适用于物流、食品、电子等多个行业的包装生产线,能够显著提高包装效率和产品质量。此外,本课题的研究还能够促进相关学科的发展,如机械设计制造及其自动化、控制工程等,为培养高素质的工程技术人才提供有力支撑。

(二)国内外研究现状

1、国内研究现状:

近年来,国内对自动裹膜机的研究取得了显著进展。许多学者和科研机构致力于优化自动裹膜机的机械结构和控制系统,提高设备的稳定性和包装效率。例如,一些研究通过改进薄膜切割和输送机制,提高了裹膜的精度和速度;另一些研究则引入了智能控制系统,能够自动识别物品尺寸并调整裹膜参数,增强了设备的灵活性和适应性。然而,与发达国家相比,我国在自动裹膜机技术方面仍存在一定差距,特别是在高端、智能化设备的研发和应用方面还有待加强。

在查阅了大量国内相关文献后,发现当前国内对自动裹膜机的研究主要集中在以下几个方面:机械结构设计、控制系统优化、智能化技术应用等。其中,机械结构设计是研究的重点之一,旨在通过优化结构布局和零部件设计,提高设备的稳定性和耐用性。控制系统优化方面,则主要关注如何提高控制系统的精度和响应速度,以实现更高效的包装作业。智能化技术应用方面,则主要探索如何将人工智能、物联网等先进技术应用于自动裹膜机中,以提高设备的智能化水平和自动化程度。然而,当前国内研究仍存在一些问题,如研究成果转化率低、技术创新不足等,需要进一步加强研究和探索。

2、国外研究现状

国外在自动裹膜机技术领域的探索确实起步较早,拥有相对成熟的技术水平和丰富的应用经验。一些发达国家已成功研发出多款高效、智能化的自动裹膜机产品,并在实际应用中展现出了显著成效。这些产品往往配备了精密的机械结构和先进的控制系统,能够实现高速且精确的包装作业,同时表现出较高的稳定性和耐用性。

然而,在深入查阅国外相关文献后,我们也发现了国外自动裹膜机技术存在的某些不足和待改进之处。尽管智能化技术如机器视觉、传感器等已被广泛应用于自动裹膜机中,提升了设备的自动化识别和调节能力,但在某些复杂或特殊应用场景下,这些技术的适应性和灵活性仍有待提高。此外,在高效包装工艺开发方面,虽然国外已取得一定进展,但面对日益多样化的包装需求和环保要求,如何进一步优化包装流程、提高包装效率并减少材料浪费,仍是当前研究的挑战之一。在设备性能优化方面,尽管设备的稳定性和耐用性已得到显著提升,但降低能耗、减少噪音以及提高设备的易用性和维护便捷性等方面,仍存在较大的改进空间。

国外的研究成果无疑为我国自动裹膜机技术的发展提供了宝贵的经验和启示,同时也指出了未来研究的方向和潜在的技术瓶颈。我国在借鉴国外先进技术的同时,应结合自身实际需求和产业特点,有针对性地开展研究和创新,以期在自动裹膜机技术领域取得更加显著的进展。

(三)研究目的及其意义

1、研究目的:

本课题旨在通过对自动裹膜机的结构设计进行研究,开发出一种高效、稳定的自动化包装设备。具体研究目标包括:优化自动裹膜机的机械结构和控制系统设计,提高设备的稳定性和包装效率;引入智能化技术,实现设备的自动化识别和调节功能;对关键零部件进行必要的校核计算和优化设计,确保设备的耐用性和可靠性。

2、研究意义:

本课题的研究具有重要的理论和实践意义。一方面,通过优化自动裹膜机的结构设计,可以提高设备的稳定性和包装效率,降低生产成本和人工成本,为企业创造更大的经济效益。另一方面,研究成果的推广和应用将推动包装行业的自动化、智能化发展,提高整个行业的生产水平和竞争力。此外,本课题的研究还将促进相关学科的发展和创新人才培养,为我国的制造业转型升级和高质量发展提供有力支撑。

综上所述,本课题的研究具有重要的现实意义和理论价值,将为自动裹膜机技术的发展和应用提供新的思路和方法。

(四)、主要参考文献

[1] 韩立志,羿宏雷,付敏,等.一种桉树爬树修枝机的结构设计[J/OL].林业机械与木工设备,1-6[2024-09-27].

[2] 刘军,牛瑞坤,张益铭,等.基于多目标优化的低速大力矩超声电机设计[J/OL].压电与声光,1-8[2024-09-27].

[3] Zhang L ,Huang H,Sun L, et al.Sequence-controlled dynamic covalent units enable decoupling of mechanical and self-healing performance of polymers[J/OL].Science China Chemistry,1-9[2024-09-27].

[1] 杨智凯,郭宇航,安晶,等.圆草捆裹膜装置设计[J].林业机械与木工设备, 2022, 50(6):6.

[2] 郭纪博.连续式柑橘贮藏薄膜包装机的设计与试验[D].华中农业大学,2022.

[3] 张超.包装机夹持卧带式拉伸膜供送成型装置设计与研究[D].天津科技大学,2022.

[4] 张禹,刘荣辉,赵博然,等.水稻播种覆膜一体机结构设计[J].南方农机, 2022, 53(13):4.

[5] 宋祥林.微型自闭合机械结构的仿真与实现研究[D].电子科技大学,2023.

[6] 郭箫玥.联合一体化农机设备机械结构设计分析[J].南方农机, 2023, 54(11):181-183.DOI:10.3969/j.issn.1672-3872.2023.11.049.

[7] 郑亚北,冯晓静,籍俊杰,等.电驱动自走膜上打孔精量播种机设计与试验[J].农机化研究, 2023, 45(6):82-87.

[8] 程明星.基于Delta机械臂的大蒜幼苗破膜机设计与试验[D].山东农业大学,2022.

[9] 牛虎利,杨佳俊,张嘉钰,等.蓄电池塑料箱自动缠膜包装机设计[J].包装工程, 2023, 44(3):194-199.

[10] 刘静,卢峰.包装机拉膜机构纠偏装置鲁棒控制系统设计[J].包装工程, 2023, 44(19):212-216.

[11] 李茂华,平文卉,尹冬冬,等.新型全自动高精度板材贴膜机设计[J].轻工机械, 2022(001):040.DOI:10.3969/j.issn.1005-2895.2022.01.015.

[12] 韩晴清,蒋毅,周超.薄膜舱波纹板自动焊接机器人系统设计[J].机械制造与自动化, 2023, 52(3):159-163.

[13] 韩岳霖.基于深度学习马铃薯幼苗检测的自动破膜机设计与试验[D].山东农业大学,2023.

[14] 吴哲,张炳凯,孙国玉,等.木质家具自动喷漆机机械臂的设计及动力学仿真[J].林业机械与木工设备, 2023, 51(1):4.DOI:10.3969/j.issn.2095-2953.2023.01.004.

[15] 郑嘉瑞,肖君军,周宽林,等.QFN引线框架全自动贴膜装置的设计[J].机械制造, 2022(002):060.

[16] 毛玉祥,潘登辉,康运江,等.钢卷穿心缠绕机结构设计与特性分析[J].北京信息科技大学学报(自然科学版), 2022(037-001).

[17] 郭继杰,温浩军,缑海啸,等.推送式旋齿起膜机构设计与试验[J].中国农机化学报, 2023, 44(4):40-49.DOI:10.13733/j.jcam.issn.2095-5553.2023.04.006.

[18]  Zhou W , Huang H , Wang C ,et al.Structural design of Janus lamellar membrane based on bismuth oxychloride for comprehensive solar energy utilization[J].Chemical Engineering Journal, 2024, 481.DOI:10.1016/j.cej.2023.148456.

[19]  Robert B , Nallathambi G .Structural design and developmentmultilayered polymeric nanofibrous membrane for multifaceted air filtration/purification applications[J].Polymer-Plastics Technology and Materials, 2023(9/11):62.

[20]  Yi J , Qingqing H , Zhaoen D ,et al.Structural design and kinematic analysis of a welding robot for liquefied natural gas membrane tank automatic welding[J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2022, 122(1):461-474.DOI:10.1007/s00170-022-09861-2.

二、主要研究(设计)内容、研究(设计)思想及工作方法或工作流程

1、研究内容

主要研究(设计)内容:本课题主要致力于设计一种专门用于生产农业生产中广泛使用的育秧钵的自动裹膜机。该设备需解决的关键问题包括:如何确保育秧钵钵体(由配有各种肥料的土壤做成圆柱状,上端带有凹孔用于播种)在裹膜过程中的稳定性和准确性;如何优化薄膜切割和输送机制,以提高裹膜的精度和速度;以及如何引入智能控制系统,实现自动识别育秧钵尺寸并调整裹膜参数的功能。

论文的大体框架将包括:

摘  要

Abstract

第1章 绪  论

1.1 国内发展概况

1.2 国外发展状况

1.3 自动裹膜机的应用前景

第2章 自动裹膜机的构成

2.1 工作机构完成的主要工作过程:

2.2 传动机构

2.3 机构的方案比较及选择

2.3.1 制钵压钵、送钵执行机构的方案比较

第3章 铺土机构设计及参数要求

3.1 铺土机构设计

3.2 打孔机构的设计

3.21 打孔机构设计参数及要求

3.22 打孔机构设计

3.23 打孔机构液压缸的设计

3.3 液压缸筒厚和外径的确定

3.4 液压缸工作行程的确定

3.4.1 播种机构设计参数及要求

3.4.2 播种机构设计

3.4.3 播种机构液压缸的设计

第4章 自动裹膜机构和传动机构设计

4.1 压实和自动裹膜机构的设计

4.1.1 压实和自动裹膜机构设计参数及要求

4.1.2 压实和自动裹膜机构设计

第5章 电动机功率和轴径的选择

5.1 传动比的确定

5.2 蜗杆和蜗轮的结构设计

5.2.1 传径动直齿圆柱齿轮的设计

5.2.2 径向蜗形凸轮的设计

5.3圆锥齿轮设计和校对

结  论

致  谢

参考文献

2、研究思路

研究(设计)思想及工作方法或工作流程:本课题的研究对象为一种新型的自动裹膜机,旨在满足农业生产中对育秧钵的高效、精准包装需求。将采用的主要研究方法包括文献研究法、实验设计法、数值模拟法和优化设计法等。首先,通过文献研究法收集和分析国内外关于自动裹膜机和育秧钵生产的相关资料,明确研究背景和目的。其次,通过实验设计法制定结构设计方案,并进行初步的实验验证。接着,利用数值模拟法对关键零部件进行仿真分析,优化其结构和性能。最后,通过优化设计法完善整体设计方案,并绘制出三维模型和二维工程图纸。

毕业论文(设计)工作流程图如下:

3、研究方法

论文中具体采用的研究方法包括:

文献研究法:通过知网、维普、Web of Science等途径查阅自动裹膜机、机械设计、智能控制等相关领域的文献,收集、整理和分析国内外关于自动裹膜机和育秧钵生产的研究现状、发展趋势及存在的问题,明确本课题的研究目的、意义及创新点。

实验设计法:根据实际需求,设计合理的实验方案,对自动裹膜机的关键零部件进行性能测试和实验验证,以评估其性能和可靠性。

数值模拟法:利用CAD、CAE等软件进行三维建模和仿真分析,对自动裹膜机的关键零部件进行应力、应变、疲劳等性能分析,优化其结构和参数。

优化设计法:结合实验数据和数值模拟结果,对自动裹膜机的整体设计方案进行优化,以提高其性能、降低成本并满足实际需求。

4、研究流程

(1)研究前期准备:收集相关论文资料,对比研究国内外自动裹膜机和育秧钵生产的现状和发展趋势,明确研究背景和目的。

(2)完成系统初步设计:根据实际需求,制定自动裹膜机的结构设计方案,包括整体布局、关键零部件设计、智能控制系统设计等。

(3)关键零部件设计与校核:对自动裹膜机的关键零部件进行详细设计,并进行必要的校核计算,确保其满足强度和刚度要求。

(4)智能控制系统设计:引入智能控制系统,实现自动识别育秧钵尺寸并调整裹膜参数的功能,提高设备的灵活性和适应性。

(5)三维建模与二维工程图纸绘制:利用CAD软件进行三维建模,并根据毕业设计要求绘制出二维工程图纸。

(6)实验验证与结果分析:对自动裹膜机进行实验验证,评估其性能和可靠性,并根据实验结果进行必要的优化和改进。

(7)结论与展望:总结研究成果,提出改进意见和未来研究方向。

三、毕业论文(设计)工作进度安排

2024年10月14日至2024年10月31日:完成开题报告,明确研究目的、意义和内容,制定详细的研究计划和时间表。

2024年11月1日至2024年11月30日:进行资料收集和文献查阅,了解自动裹膜机的相关技术和研究方法,为后续设计工作奠定基础。

2024年12月1日至2024年12月31日:完成自动裹膜机的总体方案设计,包括机械结构、控制系统和传感器选型等,并绘制出初步的三维模型。

2025年1月1日至2025年1月31日:对自动裹膜机的关键零部件进行设计和必要的校核计算,确保零部件的强度和刚度满足设计要求。

2025年2月1日至2025年2月28日:完善三维模型,并根据三维模型绘制出详细的二维工程图纸。

2025年3月1日至2025年3月31日:进行实验验证和优化,测试自动裹膜机的性能和效果,根据实验结果进行调整和改进。

2025年4月1日至2025年4月30日:整理研究成果和实验数据,撰写毕业设计论文,确保论文结构合理、论述清晰、语言表达准确。

2025年5月1日至2025年5月10日:准备答辩材料,进行答辩前的最后一次检查和修改,确保答辩顺利进行。

指 导

教 师

意 见

学生对毕业论文任务和要求的理解程度,研究的目的意义是否明确,采用的设计方法的可行性,设计的技术路线的合理性,难易程度分析,时间进度安排,文献综述撰写情况综合评价(包括:文献阅读情况、格式及书写规范等),最后给出是否同意开题的结论。(不少于100字)

指导教师签名:

年   月    日

学 院

毕 业

论 文

工 作

小 组

审 核

意 见

负责人签名:

年    月    日

备注:题目类别分为:毕业论文、毕业设计。

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