电阻式谷物水分检测仪机械结构对其测量精度的影响

摘要

粮食是人类生存最基本的物质保证，每年在粮食储藏过程中损失率达到8％，造成了500亿粮食的损失。因此如何降低粮食损失率，已引起了人们的广泛重视。为了确保粮食安全贮存，必须将粮食的水分降至安全贮藏标准。粮食在线水分检测仪是高性能干燥机必不可少的装备，它的精确性直接关系粮食干燥程度的高低。电阻式谷物水分仪是通过测量谷物电阻及温度的方法，按照一定的数学模型换算成水分值，具有稳定型好，不受干扰的优点。尽管国内的电阻式粮食水分仪研究取得一定的成果，但产品在实际应用过程中，检测效果仍存在准确度、重复性不高等缺点。本文针对电阻式谷物水分仪，从机械结构着手，通过实验验证，对比分析1号、2号水分仪的各个零部件，提出通过优化机械结构提高水分仪测量精度的方法。本文主要研究内容及结论如下：
　　选用GB5497～1985粮食、油料检验水分测定法中105℃恒重法测定其实际水分，通过加水吸收制成梯度2％，13～21％含水率的试验样品。在市场上购买两种不同型号的电阻式谷物水分仪，搭建试验平台系统，对试验样品测量记录数值。通过实验对比，分析实验测量数据，得出两种水分仪器的性能优异。
　　水分仪的机械整体机构包括碾压轮采样机构、齿轮传动机构、减速电机驱动装置以及联接紧固件四大部分。逐一说明各部分仪器在运作过程中所起的作用、功能;对每个部件进行详细阐述，主要包括零件的尺寸、配合以及性能校核。机械结构性能分析包括采样机构的性能分析、驱动装置的性能分析、齿轮传动机构的性能分析、联结件的性能分析。
　　对比分析1号、2号水分仪的各零部件:采样机构碾压轮的表面滚花，主从碾压轮的滚花配合、装配配合;齿轮的齿数、齿轮机构的减速比;减速电机的电机功率、输出转速、减速的减速比;联接紧固件的销联接、键联接。通过单因素实验法，分析单一因素在仪器检测过程中是否影响其检测精度，并找出最为理想的单一因数数值，从而实现优化产品的目标。实验表明碾压轮表面滚花为斜纹比直纹时，谷物水分仪的检测精度更加准确。随着减速电机功率值的增加，水分仪测量精度也会随之增加，当电机功率值达到15W值，继续增加电机功率值，水分仪测量精度不会再随之增加。

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摘要

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插表清单

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文的主要研究内容、方法、技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 研究方法

1．3．3 技术路线

1．4 本章小结

2 谷物水分仪的性能测试实验

2．1 试样样品的制备

2．1．1 实验仪器和用具

2．1．2 谷物样品的制备过程

2．2 谷物水分仪性能测试

2．2．1 实验目的

2．2．2 实验仪器

2．2．3 实验步骤

2．2．4 实验数据分析

2．3 本章小结

3 1号水分检测仪的机械机构分析

3．1 1号水分仪机械总体结构组成概述

3．2 采样机构

3．2．1 碾压轮的结构

3．2．2 碾压轮的传动轴

3．3 轴承与轴承座

3．3．1 球轴承

3．3．2 塑料轴承座

3．4 齿轮传动

3．4．1 齿轮传动机构的概述

3．4．1 渐开线圆柱齿轮的概述

3．4．2 传动比计算

3．5 驱动机构减速电机

3．5．1 减速电机的概述

3．5．2 驱动电机

3．5．2 减速器

3．6 联接件

3．5．1 弹性挡圈

3．6．2 普通平键

3．6．3 销联接

3．7 水分仪的工作原理与受力分析

3．7．1 水分仪的工作原理

3．7．2 稻谷的受力分析

3．8 本章小结

4 2号水分检测仪的机械机构分析

4．1 2号水分仪机械总体结构组成概述

4．2 采样机构

4．2．1 碾压轮机构

4．2．2 碾压轮的传动轴

4．3 轴承与轴承座

4．3．1 球轴承

4．3．2 塑料轴承座

4．4．1 齿轮传动的概述

4．4．2 传动比计算

4．5 驱动机构减速电机

4．5．1 电机功率参数

4．6 联接件

4．6．1 弹性挡圈

4．6．2 锲键联接

4．6．3 圆柱销联接

4．7 本章小结

5 谷物水分仪零部件的对比

5．1 碾压件机构

5．1．1 碾压轮

5．1．2 碾压实验

5．2 驱动装置减速电机

5．2．1 减速电机

5．2．2 功率实验

5．3 齿轮传动机构

5．4 轴承与联接件

5．4．2 键销联接

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

个人简介