在高檔經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)的工廠化養(yǎng)殖過(guò)程中,魚(yú)苗分級(jí)是分池養(yǎng)殖前不可或缺的步驟。我國(guó)現(xiàn)有的分級(jí)技術(shù)主要以人工分級(jí)和重量傳感分級(jí)為主,對(duì)魚(yú)苗分級(jí)裝備的研究仍存在不足,對(duì)分級(jí)機(jī)的工作參數(shù)和適應(yīng)性研究相對(duì)較少,存在人力成本高、效率和精度低等問(wèn)題,因此需要研發(fā)高準(zhǔn)確率和高效率的輥道式魚(yú)苗分級(jí)機(jī)。本論文圍繞輥道式魚(yú)苗分級(jí)機(jī)的研制,按照魚(yú)苗體型參數(shù)和三等級(jí)分級(jí)目標(biāo),確定以體寬作為判別條件對(duì)魚(yú)苗分級(jí),進(jìn)而提出整機(jī)設(shè)計(jì)要求與結(jié)構(gòu)布局方案,并采用試驗(yàn)驗(yàn)證、理論分析及離散元仿真模擬相結(jié)合的方法進(jìn)行魚(yú)苗分級(jí)機(jī)的工作參數(shù)優(yōu)化和適應(yīng)性研究。本論文完成的主要工作如下:(1)根據(jù)體寬分級(jí)的需求,提出了整機(jī)設(shè)計(jì)要求和結(jié)構(gòu)布局,設(shè)計(jì)了整機(jī)的總體機(jī)械結(jié)構(gòu),繪制了三維和二維設(shè)計(jì)圖。對(duì)關(guān)鍵機(jī)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析,確定了傾角調(diào)節(jié)裝置和分級(jí)裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù),為后續(xù)探究魚(yú)苗分級(jí)機(jī)分級(jí)部件與魚(yú)苗的相互作用機(jī)理奠定基礎(chǔ)。最后根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果制作了試驗(yàn)樣機(jī)。(2)以分魚(yú)準(zhǔn)確率和魚(yú)苗進(jìn)槽率作為分級(jí)性能評(píng)價(jià)指標(biāo),并采用離散元軟件建立的魚(yú)苗-分級(jí)部件耦合動(dòng)力學(xué)模型,研究分級(jí)部件與魚(yú)苗的相互作用機(jī)理。最后為檢驗(yàn)動(dòng)力學(xué)模型的準(zhǔn)確性,在實(shí)際工況下進(jìn)行整機(jī)試驗(yàn),結(jié)果表明:樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果與仿真數(shù)據(jù)的整體變化趨勢(shì)具有較好的一致性。(3)為探究不同工作參數(shù)對(duì)分級(jí)性能的影響,通過(guò)建立的仿真模型進(jìn)行工作參數(shù)的單因素和多因素正交試驗(yàn)確定各工作參數(shù)對(duì)分級(jí)機(jī)影響主次順序,依次為輥道傾角、進(jìn)魚(yú)量、輥道轉(zhuǎn)速。然后采用多目標(biāo)多變量?jī)?yōu)化方法,對(duì)正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),發(fā)現(xiàn)當(dāng)參數(shù)組合為輥道轉(zhuǎn)速為138.40r/min,輥道傾角為10.47°,進(jìn)魚(yú)量為3.00尾/s時(shí),分級(jí)機(jī)的分級(jí)綜合性能較高。(4)在較優(yōu)工作參數(shù)組合基礎(chǔ)上,以分魚(yú)準(zhǔn)確率和魚(yú)苗進(jìn)槽率為適應(yīng)性評(píng)價(jià)指標(biāo),以魚(yú)苗的體長(zhǎng)、體寬和體高為試驗(yàn)因素,研究魚(yú)苗分級(jí)機(jī)針對(duì)不同魚(yú)苗的體型參數(shù)下適應(yīng)性。經(jīng)過(guò)單因素和三因素三水平正交試驗(yàn)確定影響魚(yú)苗分級(jí)機(jī)適應(yīng)性的主次順序?yàn)轶w長(zhǎng)、體寬、體高。最后基于試驗(yàn)結(jié)果分析鯽魚(yú)、草魚(yú)、鰱魚(yú)和鳊魚(yú)的適應(yīng)性,結(jié)果表明鯽魚(yú)的適應(yīng)性最高、鳊魚(yú)最低。
【學(xué)位單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類(lèi)】：S969.3
【部分圖文】：

FJ－001型分級(jí)機(jī)

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文3備有限公司和某公司制造的尤為出色。某機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的FXJ－001是針對(duì)外皮較薄的水果研發(fā)的一款分級(jí)機(jī)，具有耗能低、噪音小和使用壽命久等特點(diǎn)。如圖1.2所示，該設(shè)備采用的是硅膠材質(zhì)的分級(jí)帶，利用的是果品直徑的大小間隙來(lái)分級(jí)。首先將果品倒入設(shè)備的入果箱里，隨著傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)，果品自動(dòng)落在輥軸軌道上，再用軌道之間的間隙大小來(lái)進(jìn)行分級(jí)[11]。某公司生產(chǎn)的SST4512型，采用全銅電機(jī)提供動(dòng)力，其外觀尺寸360×75×90厘米深受客戶的喜愛(ài)。該機(jī)型通過(guò)各機(jī)構(gòu)配合有序完成水果的下料、分級(jí)、壞果挑級(jí)，適合各類(lèi)圓形、橢圓形果蔬的分級(jí)。分級(jí)軌道與水果接觸部位采用硅膠帶材料，機(jī)身由高檔全不銹鋼材質(zhì)制造，分級(jí)過(guò)程不傷果，分級(jí)尺寸任意可調(diào)[12]。圖1.2FXJ－001輥道式分級(jí)機(jī)智能傳感器式分級(jí)機(jī)多用于小規(guī)模產(chǎn)品分級(jí)，其生產(chǎn)商以某機(jī)械有限公司和某企業(yè)為代表。某機(jī)械作為國(guó)內(nèi)研發(fā)第一臺(tái)小型重量分級(jí)機(jī)的公司，在分級(jí)機(jī)研發(fā)領(lǐng)域很有權(quán)威，推出了眾多機(jī)型。其于2017年推出的一臺(tái)小型稱(chēng)重分級(jí)機(jī)在海鮮水產(chǎn)類(lèi)、屠宰畜牧類(lèi)和中草藥類(lèi)分級(jí)具有出色的表現(xiàn)，設(shè)備體積孝速度快、分級(jí)精確和設(shè)備耐用等特點(diǎn)深受到客戶高度的評(píng)價(jià)[13]。某企業(yè)于2018年推出一款轉(zhuǎn)盤(pán)式重量分級(jí)機(jī)，其具有自動(dòng)追蹤、分級(jí)精度高等特點(diǎn)在市場(chǎng)上深受熱捧。如圖1.3所示，該機(jī)由傳送區(qū)、稱(chēng)重區(qū)、加速區(qū)和分級(jí)區(qū)組成，每區(qū)設(shè)有輸送裝置，其輸送裝置皆帶有進(jìn)口傳感器，檢測(cè)速度最高300次/分鐘，最高精度±0.1g，可以根據(jù)用戶需求設(shè)置分級(jí)重量范圍[14]。

湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.3轉(zhuǎn)盤(pán)式重量分級(jí)機(jī)1.2.2魚(yú)苗分級(jí)機(jī)械研究現(xiàn)狀魚(yú)苗分級(jí)機(jī)作為工廠化養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的重要環(huán)節(jié)，其分級(jí)方式一直是魚(yú)苗分級(jí)機(jī)械的研究?jī)?nèi)容。根據(jù)中國(guó)養(yǎng)殖狀況，目前應(yīng)用最多的是重量分級(jí)。重量分級(jí)又分為傳統(tǒng)人工分級(jí)和智能傳感重量分級(jí)兩種方式實(shí)現(xiàn)魚(yú)苗分級(jí)與歸類(lèi)等工作。傳統(tǒng)人工分級(jí)領(lǐng)域主要依靠分級(jí)工人師傅根據(jù)視覺(jué)和手感來(lái)判斷魚(yú)的大小及重量并分到不同的區(qū)域內(nèi)，如圖1.4所示。此類(lèi)分級(jí)方式需要較高的人力強(qiáng)度，且分級(jí)處于有水環(huán)境，分級(jí)效果較差。因此，21世紀(jì)魚(yú)苗分級(jí)機(jī)械研究主要在重量分級(jí)與傳感器相結(jié)合方面，將傳感器識(shí)別的魚(yú)苗通過(guò)擋板、托盤(pán)機(jī)械部件分到對(duì)應(yīng)的區(qū)域，如圖1.5所示。2000年，加拿大學(xué)者SebastienCadieux等[15]首次利用紅外線傳感器獲取魚(yú)的輪廓，并經(jīng)計(jì)算機(jī)處理輪廓，進(jìn)而對(duì)魚(yú)類(lèi)實(shí)現(xiàn)分級(jí)。2013年，珠海市大航工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)有限公司[16]研制的分級(jí)機(jī)采用皮帶輸送魚(yú)苗，經(jīng)激光識(shí)別重量信號(hào)和尼龍擋板對(duì)魚(yú)分級(jí)，其激光傳感器上設(shè)置擋風(fēng)罩避免識(shí)別信號(hào)受外界干擾。2016年，中國(guó)海洋大學(xué)的彭磊等[17]針對(duì)現(xiàn)有分魚(yú)機(jī)械體積大，不易移動(dòng)等缺點(diǎn)，研制出一臺(tái)小型轉(zhuǎn)盤(pán)式分魚(yú)機(jī)，該機(jī)不僅整合了傳感識(shí)別和轉(zhuǎn)盤(pán)分級(jí)功能，還增設(shè)了噴淋裝置，有效減少魚(yú)苗的表皮損傷。
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本文編號(hào)：2882300