【摘要】：我國西蘭花種植面積和總產(chǎn)量居于世界前列,近年來西蘭花種植規(guī)模仍在快速持續(xù)增長,但是西蘭花加工的機械化程度較低。目前,國內(nèi)沒有西蘭花切塊的相關機械裝置,國外對于西蘭花切塊機械化研究較早,切塊方式有僅切塊、僅去芯、分級切塊方式,僅切塊的方式效率高,但切塊時采用固定模型的刀具進行西蘭花的等分切塊,切后的西蘭花小塊上仍存在大莖上的莖塊,導致切塊效果不好;僅去芯式大多采用球形刀具繞定軸轉(zhuǎn)動的機械裝置對西蘭花進行去芯,結(jié)構相對簡單,容易切不到位,導致切塊結(jié)束后仍存在大塊,需人工二次加工;分級切塊式,采用兩次切塊的方法對西蘭花進行切塊、去芯,切塊效果良好,但結(jié)構復雜,效率較低。基于以上情況,本論文以實現(xiàn)對收獲后的西蘭花進行均勻切塊和高效去芯一次解決為研究目標,重點研究了我國西蘭花的機械物理特性,建立了西蘭花切塊-去芯機構運動學分析的數(shù)學模型,根據(jù)理想切塊軌跡對機構進行了運動學參數(shù)優(yōu)化以及動力學仿真分析與驗證,并搭建了西蘭花切塊-去芯生產(chǎn)線進行試驗研究。本文研究的主要內(nèi)容如下:1)針對西蘭花切塊-去芯生產(chǎn)線設計要求,需對西蘭花的機械物理特性進行試驗研究,結(jié)合西蘭花物理特性得到的理想切塊軌跡與機械特性試驗得到的最大切應力的影響因素分析,得到最佳刀具結(jié)構參數(shù)和工作參數(shù),為后續(xù)西蘭花切塊生產(chǎn)線裝置設計提供合理的依據(jù)。2)根據(jù)得出的西蘭花切塊理想軌跡與最佳刀具結(jié)構,提出了西蘭花切塊-去芯機構,并建立了西蘭花切塊-去芯機構的運動學模型,根據(jù)西蘭花的切塊軌跡要求建立機構參數(shù)優(yōu)化模型,得到最佳機構參數(shù)。3)建立了西蘭花切塊-去芯機構動力學分析模型,利用拉格朗日方程計算出兩驅(qū)動力。建立了西蘭花切塊-去芯機構的虛擬樣機,并進行了動力學仿真,根據(jù)動力學仿真結(jié)果判斷機構各個鉸鏈點的受力情況,并據(jù)此對切塊機構進行結(jié)構優(yōu)化,最終完成西蘭花切塊-去芯生產(chǎn)線裝置的設計。4)完成了切塊-去芯機構的零件設計與選型,完成了切塊-去芯生產(chǎn)線樣機的裝配與調(diào)試,在樣機上進行了切塊試驗,并用高速攝像技術完成對機構運動軌跡的追蹤,通過實際軌跡與理論仿真軌跡對比,驗證了切塊-去芯機構的可行性。
【圖文】：

手動式西蘭花切塊機如圖手動按下啟動按鈕，蘭花切塊運動[18]。西蘭花切塊的理想型軌跡高。圖1.6 SMJ系列的青花菜去芯機1.7 所示；采用的是半球形刀具，，切塊機的槽蓋扣住西蘭花，，里面的半球形刀具旋轉(zhuǎn)。此機械雖是針對西蘭花切塊的應用，但是半球形刀具西蘭花切塊的理想型軌跡，切塊大小不均，而且每次切塊需人工啟動按，人工將西蘭里面的半球形刀具旋轉(zhuǎn)但是半球形刀具而且每次切塊需人工啟動按

本文擬借鑒國內(nèi)外對農(nóng)作物莖稈切割時刀具參數(shù)優(yōu)選的方法進行擇西蘭花切塊時的切塊能材料試驗機上分別進行了單因素分析與多因素分析的切應的結(jié)構參數(shù)與工作參數(shù)蘭花切塊裝置及切塊刀具提供理論依據(jù)料與方法材料試驗西蘭花品種為浙江省農(nóng)科院選育的、寧波等地，對自然生長條件下并處于收獲期的的西蘭花整朵進行取樣保存，送往實驗室小莖，如圖 2.1a層較厚，硬度較高花蕾頂端的 30 mm本文擬借鑒國內(nèi)外對農(nóng)作物莖稈切割時刀具參數(shù)優(yōu)選的方法進行擇西蘭花切塊時的切塊位置、切塊刀具結(jié)構、切塊速度以及切塊能材料試驗機上分別進行了單因素分析與多因素分析的切應的結(jié)構參數(shù)與工作參數(shù)，以期降低切塊機功耗，為設計出高效蘭花切塊裝置及切塊刀具提供理論依據(jù)。試驗西蘭花品種為浙江省農(nóng)科院選育的“浙青 95 號”西蘭花對自然生長條件下并處于收獲期的的西蘭花整朵進行取樣送往實驗室，西蘭花小莖分 3 個不同的部位，分別為西蘭花外層所示，由于切塊加工過程為先外層再中間層最后內(nèi)層硬度較高。故本文將取西蘭花外層小莖作為試驗樣品、40 mm 和 50 mm 處做上標記，以備后續(xù)試驗用切塊速度以及切塊入切角為影能材料試驗機上分別進行了單因素分析與多因素分析的切應力試驗，優(yōu)化西為設計出高效、低耗、切塊西蘭花，種植于浙江對自然生長條件下并處于收獲期的的西蘭花整朵進行取樣，取分別為西蘭花外層，中由于切塊加工過程為先外層再中間層最后內(nèi)層，并且故本文將取西蘭花外層小莖作為試驗樣品如圖 2.1b 所以備后續(xù)試驗用。
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS255.35

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本文編號：2707562