藜蒿去叶机送蒿装置的设计与试验研究

摘要

藜蒿是一种近几年来广泛发展的人工栽培蔬菜，以其独特的香味、丰富的营养价值深受消费者喜爱，近年来种植面积不断扩大，在我国的已形成以华中地区为主、东北、华北为辅的大规模藜蒿种植产业。特别是湖北省武汉市蔡甸区，近年来建设了多个规模大、产量高、销量好的藜蒿种植基地，种植藜蒿是当地居民收入的主要来源之一。
　　当前藜蒿的收获与加工完全依靠手动劳作完成，效率低下、加工成本高、生产强度大，藜蒿机械化生产加工问题已成为限制藜蒿产业扩大的最主要障碍。藜蒿去叶是其产品上市前最重要的一道工序，由于藜蒿茎杆形状各异（成熟的藜蒿茎杆呈半木质化，长度为300～500mm，直径4～7mm，单株藜蒿平均叶片数为14片，叶片长度为25～50mm，叶片宽度为8～15mm，呈薄纸质），机械化加工难度大，目前尚无相应的去叶机械。其它茎杆类植物的去叶方式同藜蒿相差较大，亦无法用于藜蒿去叶加工。本课题因此开展机械化藜蒿去叶机的相关研究工作，主要研究的内容与结论如下:
　　(1)配合完成藜蒿茎杆压缩、破碎试验，对其几何特征进行了详细分析。
　　(2)介绍了该机的整体结构和工作原理，对该机器的送蒿装置关键部件进行了方案分析，确定了送蒿方案，对各装置间的配合关系进行了阐述。
　　(3)对送蒿装置的主要部分:分禾机构、输送机构、停料机构和上料机构等进行分析和设计，对分禾机构的铰链四杆机构的连杆长度进行设计并进行了分禾轨迹的仿真和分析，进行了输送带的选型和带长、带宽的设计，设计控制电路自动控制停料机构，并通过设计凸轮机构得到准确的停料时间。
　　(4)设计多工位的藜蒿去叶加工平台。为提高加工效率，设置多台去叶机，每台去叶机安装多个夹持部件，构成混合型藜蒿去叶加工线，通过计算各装置速度与位置之间的关系，建立了3×3型的藜蒿去叶加工线模型;同时利用Flexsim软件对加工过程进行了模拟仿真和参数优化，绘制了输送速度、去叶速度与加工效率和漏取率的响应曲面图，得出了优化的速度组合。
　　(5)藜蒿去叶机样机制作与试验。通过样机的试制并对相关参数进行试验分析和优化，证实了该去叶加工机械具备较好的可行性和实用价值。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的目的与意义

1．1．1 藜蒿的特性与价值

1．1．2 藜蒿种植状况

1．1．3 藜蒿去叶现状研究

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 藜蒿去叶机械的关键问题

1．3 研究目标和内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 研究技术路线

1．5 本章小结

第二章 送蒿装置的方案选择与整体设计

2．1 藜蒿去叶机的总体设计

2．1．1 整机设计要求

2．1．2 整机工作原理

2．2 送蒿装置的方案选择与整体设计

2．2．1 分禾方案的分析与选择

2．2．2 输送方案的分析与选择

2．2．3 送蒿装置工作过程

2．3 本章小结

第三章 送蒿装置分禾机构的设计与轨迹仿真

3．1 分禾机构关键部件设计

3．1．1 藜蒿料箱设计

3．1．2 曲柄摇杆尺寸

3．2 基于Adams的分禾轨迹仿真与分析

3．2．1 仿真的方法与流程

3．2．2 仿真内容

3．2．3 仿真结果与分析

3．3 本章小结

第四章 送蒿装置输送机构的关键部件设计

4．1 引言

4．2 动力源与传动

4．3 输送带与托辊的设计

4．4 停料机构设计

4．4．1 控制原理

4．4．2 关键部件设计

4．5 上料机构

4．6 本章小结

第五章 混合型藜蒿去叶加工线的建立与建模优化

5．1 引言

5．2 输送去叶过程的运动分析

5．3 仿真模型的建立与参数优化

5．3．1 仿真的目的与方法

5．3．2 仿真内容

5．3．3 仿真过程与结果分析

5．4 本章小结

第六章 藜蒿去叶机样机试制与试验研究

6．1 样机制作与运行试验

6．1．1 藜蒿茎杆在送蒿装置上的放置位置与方向的性能测试试验

6．1．2 藜蒿去叶机加工效率的试验验证

6．2 藜蒿去叶机其他性能检验试验

6．3 本章小结

第七章 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

致谢

附录：学术论文与专利