双螺旋式哈密瓜全表面无水清洗装置设计研究

摘要

哈密瓜作为新疆特色瓜果，深受人们喜爱。随着人民的生活水平不断提高，人们对哈密瓜的的品质越来越高。但是在哈密瓜装箱前的清洗阶段用人工擦拭的方法以去除掉哈密瓜表面泥土、残叶等污物，效率低下，劳动力成本高，所以有必要设计一种哈密瓜清洗装置以提高哈密瓜分级效果和外观品质。
　　本文利用先进设备和现代检测技术，测出哈密瓜的基本物料特性参数，得到相关数据，以此数据为基础，综合利用现代机械设计方法，针对当前基于机器视觉技术的哈密瓜检测时的需求，设计出一种新型哈密瓜无水清洗装置，并完成相关零部件的设计和试验，确定了整机参数和性能。论文主要研究成果如下：
　　（1）提出了一种基于双螺旋式毛刷无水清洗的装置设计方案，实现了哈密瓜在输送过程中的无水清洗功能，为哈密瓜的在线检测提供支持。
　　（2）通过试验采集了100个哈密瓜样本的基本物料特性数据，包括哈密瓜质量、体积、纵径、横径等外形尺寸信息，弹性模量、破损力等质构参数信息，建立了哈密瓜基本物料特性数据表。
　　（3）以哈密瓜物料特性为基础，利用设计软件SolidWorks2014、CAXA2013完成了哈密瓜无水清洗装置的整体结构的设计，并对清洗机构、机架、角度调节机构、动力输出机构等关键零部件进行了改进。
　　（4）对关键机构零部件进行了设计计算，包括螺距、刷丝长度、轴心距、螺旋线长度等相关内容。计算结果表明，螺距选择120mm、130mm、140mm较为合适；刷丝长度选择25mm；轴心距的值为230mm、255mm、280mm；螺距120mm时，螺旋线长度S120=5167.80mm，螺距130mm时，螺旋线长度S130=4792.55mm，螺距140mm时，螺旋线长度S140=4472.76mm。
　　（5）完成哈密瓜无水清洗试验装置样机搭建，以毛刷托辊螺距、毛刷托辊轴心距、毛刷刷丝直径、装置倾斜角度为试验因素，以清洁率为响应指标进行了正交试验。通过综合平衡法进行极差分析，确定螺距130mm，毛刷刷丝直径0.4mm，倾斜角度2.6°，轴心距255mm为较优参数组合。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外果蔬清洗装置研究现状

1.3 研究内容方法

1.4本章小结

第二章 哈密瓜物料特性的研究

2.1 物料特性研究

2.2 哈密瓜物料特性测试结果与分析

2.3 本章小结

第三章 双螺旋式哈密瓜全表面无水清洗装置总体设计

3.1 总体设计原则

3.2 总体设计方案

3.3 主要零部件设计

3.4 本章小结

第四章 双螺旋毛刷托辊的设计与研究

4.1 双螺旋毛刷托辊受力分析及参数设计

4.2 毛刷刷丝压杆稳定力与哈密瓜穿刺力对比

4.3 毛刷材料选择及安装固定

4.4 本章小结

第五章 双螺旋式哈密瓜无水清洗装置样机试制与试验

5.1 样机试制

5.2 双螺旋式哈密瓜无水清洗装置样机试验

5.3 试验设计

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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