水果套袋机械的关键技术研究

摘要

从二十世纪九十年代开始,水果套袋技术在我国逐渐普及,实践证明水果套袋技术能有效提高水果生产质量。随着越来越多的地区应用水果套袋技术,套袋劳动量和劳动强度也随之大幅上升,套袋机械已成为果园机械研究的热点和重点之一。我国水果套袋机械的研究虽然还处于新兴起步阶段,但机械化套袋作业逐步取代现在的手工作业方式是发展的必然。论文所开展的水果套袋机械关键技术的研究,将有助于研制出新型水果套袋机械,以减轻果农在短暂套袋时节里繁重的劳动压力,具有较高的研究意义和实用价值。
　　 论文在水果套袋机械功能要求分析的基础上,应用图形拓扑理论,对套袋机械核心工作模块——封口机构进行了构型设计和结构设计;建立了封口机构的四项优化指标及其优化函数;用VB编写了封口机构的运动学仿真和优化软件;对封口机构进行了虚拟样机建模和仿真:并结合物理样机的实验,验证了封口机构设计的正确性。论文的主要内容有以下几个方面:
　　 1)论文对水果套袋机械进行了设计分析和功能分析,将套袋机械分为机械系统和辅助系统两大部分。特别分析了机械系统所需实现的果袋分离、果袋输送、果袋撑开及果袋封口等四大功能的设计要求,提出了三大机构实现四大功能的套袋机械设计思路。
　　 2)论文应用图形拓扑理论,针对套袋机械的核心工作模块——封口机构进行了构型设计。从封口机构的功能原理图不断扩充演化,得到一种较好的封口机构运动链结构图,并将其特定化,得出了一种基于中心合拢式封口方案的新型封口机构。
　　 3)论文对所设计的封口机构进行了运动学分析,提出了该封口机构尺寸优化的四项指标,并在此基础上用VB编写了封口机构仿真优化软件。该软件实现了封口机构的运动仿真、封口机构各杆尺寸的局部优化、四项优化目标的图形化及其数据坐标的实时动态显示和优化指标的图形输出等功能。
　　 4)论文用Pro/E对水果套袋机械进行了虚拟样机的建模,用Pro/Mechanism进行封口机构作业运动学仿真,并结合VB所编写的仿真优化程序和物理样机的实验进行对比,验证了封口机构设计的正确性。