苹果分级机设计
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摘要
随着社会消费水平的不断提高,人们在购买苹果时越来越注重苹果的内在品质。
商场根据果实的品质进行分级销售已经逐渐成为一种趋势。
目前我国出口或内销的苹果分级筛选一般还是采用原产地人工分级方式,效率低、强度大。
因此,本文设计一种具有无损自动分级功能的苹果分级机,具有十分突出的现实意义。
本文设计的苹果分级机主要包括三个部分:苹果输送系统、分级执行系统和控制系统。
输送系统通过第一级水平传送带、第二级向上倾斜传送带,下落到第三级输送链上的托盘上。
然后再通过称重传感器来测量苹果的重量,通过PLC控制系统来实现水果的分级。
本课题是将机械,电气控制,传感器等技术有机结合,并将其综合应用到了苹果分级机的设计理念之中,最终实现了分级机的自动化,提高了苹果分级的效率和质量。
关键词:苹果分级,输送机,传感器,电磁铁,PLC
ABSTRACT
With the increasing levels of social consumption,people pay more and more focus on the inherent quality of the apple.Shopping malls graded apples according to the quality of the
fruit sales which have become a trend.China's exports or the domestic apple grading screening general or origin artificial classification.Such a low grade efficiency and strength work.Therefore,to design a non-destructive apple grading machine of automatic grading function,with a very prominent practical significance.
In this paper,the design of the apple grading machine mainly consists of three parts:
apple conveyor system,gr ading the implementation of systems and control systems. Transportation system through the first level of the second stage of the conveyor belt, upward-sloping conveyor belt,the whereabouts of the third level of the conveyor chain on the tray.And then through the load cell to measure the weight of the apples through the PLC
control system to achieve the classification of fruits.This topic is the organic combination of mechanical,electrical,sensor,signal conversion technology and comprehensive application to
the design concept of the apple grading machine,and ultimately a grading machine automation,improve the efficiency of apple grading and quality.
Key words:apple grading,conveyor,sensor,solenoid valve,Programmable Logic Controller
目
录
1 绪
论------------------------------------------------------------------------------------------------------
1 1.1 1.2 1.3 1.4 课题来源及目的 (1)
课题意义 (1)
国内外发展状况 (2)
本课题的设计要求 (3)
------------------------------------------------------------------------- 2 3 苹果分级系统总体设计 2.1 机械系统设计.............................................................................................................. 2.2 电气控制系统设计思路.............................................................................................. 2.3 小结.............................................................................................................................. 输送系统的设计计算---------------------------------------------------------------------------- 3.1 第一级输送带的设计.................................................................................................. . (4)
4
5
6 7
7
3.2 3.3 3.4 3.5 第二级输送带的设计计算 输送链的设计计算.................................................................................................... 输送链的传动机构设计计算.................................................................................... 分级执行系统的设计 (13)
16
23 27 4 5 控制系统的设计-----------------------------------------------------------------------------------29
4.1 控制系统中PLC 的应用 (29)
4.2 传感器原理 (31)
4.3 放大器LM339N (31)
4.4 PLC 控制设计 (33)
4.5 小结............................................................................................................................36 结论---------------------------------------------------------------------------------------------------- 37
--------------------------------------------------------------------------------------------- 参考文献 致谢------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38
39
1绪论
1.1选题背景
我国自古以来就是水果生产大国。
水果产业为开辟产业链创造新的途径,同时也
促进农民增收作出了积极贡献。
虽然我国水果产量很大,但是水果采摘后处理落后,
外观质量较差,从而导致了水果的市场竞争力比较弱[1]。
国内水果商品化处理过程中打蜡和清洁已经比较成熟,但是分级技术还是比较落后。
农产品产地初加工主要包括产
后净化、分类分级、干燥、预冷、储藏、保鲜、包装等环节。
通过积极地科学适用初
加工技术,可以实现“增加供给、稳定价格、拉动内需、促进增长”等一举多效的目标。
因此需要我们开发出新的果实采摘后的处理技术,提高果实的市场价值。
多年来,由农户和专业合作组织自行完成的比重超过农产品产量的一半,有的品
种甚至高达80%以上。
由于设施简陋、方法原始、工艺落后,导致农产品产后损失严重,供给波动。
据专家测算,我国粮食、马铃薯、水果、蔬菜的产后损失率分别为7%
至11%、15%至20%、15%至20%和20%至25%,远高于发达国家的平均损失率,折算经济损失达3000亿元以上,相当于1亿多亩耕地的投入和产出被浪费掉。
农产品初加工的技术开发可以有效拉动内需。
大量的产后损失严重侵蚀了农业增效、农民增收的基础,也
给农产品的有效供给带来了压力。
特别是产后损失大的农产品主产区,多为我国中西
部经济基础相对薄弱、农民增收困难的地区,解决这个问题显得尤为迫切。
新疆农业
产业化发展局副局长文玉杰说,新疆特色农产品尤其是优质林果产品已经赢得了广大
消费者的认可,市场前景广阔。
但是储藏、保鲜、烘干、分级、包装等产地初加工环
节的滞后,使得农产品产后损失严重,尤其是鲜食果蔬的损失率更高达20%[2]。
随着国
家对技术领域的重视以及一大批项目的启动,这一状况有望得到改善。
1.2课题意义
中国是水果生产大国。
中国人口占全球19%,耕地面积只有全球的9%,以9%的耕地养活19%的人民,这是长期以来,我们中国农业一直面临的问题。
如何管理日益紧张的土地资源,如何从政策和体制上突破“三农”——农村、农业、农民的问题,如何推
动资本,改革农业问题,这些都是亟待解决的重大问题。
党中央、国务院对农业发展
给了很大的支持和许多政策[3]。
差不多每年中央的红头文件的一号文件就是农业。
所以大家对农业给予很大的希望,在这样的背景下,中国农商高峰论坛将开行业之先河,
邀请众多的国际资深学者,以东西方高端对话的形式,共同探讨应该如何加速行业的
健康成长,开启行业发展的新的征程。
但是由中国出口到国外市场的水果,由于在采
摘后处理不完善,缺乏市场竞争力。
而在欧美等发达国家,农产品收获后,都会要经过良好的分级和包装,具有很强的市场竞争力。
当下,我国农业面临着挑战和机遇,要求
我们紧跟国外先进生产的步伐, 力, 增加农民收人的目的。
让水果在采摘后能够及时的通过分级, 提高市场竞争 因此,本文设计一种具有无损自动分级功能的苹果分级机,具有十分突出的现实 意义。
1.3 国内外发展状况
国外在最初的果蔬自动分级方法主要是通过相机进行拍照和分析,集合了图像处 理技术,计算机软件分析技术,无损检测技术,传感器技术等一系列的方法对果蔬的 分级设计方案做贡献,国外目前的状况是,他们对于基于视觉系统的果蔬分拣比较感 兴趣,除了利用信息处理技术以外,他们还积极地利用红外线检验等物理检验的先进 光谱技术来进行水果的无损检测。
国外在利用核磁共振 ,X 射线,热红外线等先进的技术来检测蔬果的成熟度和是 否有损伤,工程师们利用X 射线可以识别出水果的核内是否变质,同时利用X 射线还可 以计算出苹果的损伤程度。
比如国外的科学家利用单脉冲核磁共振来对梨子进行分 级。
想这样的分级方法不但能够准确的测出梨子的成熟度,还能检测损伤的新旧程 度。
实验表明了,在水果损伤了几分钟之内,擦伤处和正常部位存在很大的温差,热 成像技术能够准确的进行检测。
回到国内,我国的水果自动分级机设计和研究起源于上世纪
90年底后期,而且也
是主要集中在水果外在品质检测方面 。
由于我国先进技术的限制,我们利用高科技的 成像技术来针对水果的内部品质检测并不多。
因此,我们目前的对水果分级的方法还 是最简单的基于重量和大小的初步分级。
比如本课题是基于重量分级的,原理如下: 我们在分级出口处所对应的导轨上安装可以往复运动的挡板,同时将挡板固定在电磁 铁上,通过PLC 电磁铁的动作控制挡板来回移动。
当电磁铁上电时,电磁铁带动挡板 朝远离托盘方向运动,使导轨上出现缺口,托盘中的苹果经过缺口处时,自动掉落到 分级框内。
分级操作过程如下:苹果经称重传感器称重后,电压比较器控制系统判断 其等级,确定其分级出口。
然后经链输送到其分级出口。
在正常输送过程中,托盘左 端在导轨的挡板作用下保持水平平衡。
当苹果输送到其等级出口时,PLC 控制系统就 发出信号使电磁铁上电,控制活动挡板作直线往返运动,使导轨上出现缺口,此时正 好运动到该位置的托盘,此时苹果在重力作用下,托盘会自动倾斜,将苹果滚入相应
分级出口,实现了分级的目的 。
我国国内的自动分级设备基本还处于实验室阶段。
我们国家的目前在进行水果 分级的时候,很多时候是买国外的技术和设备,但是我们没有考虑到,国外的技术是 正对他们的大农场的模式来设计和开发的,但是对我们来说,这样的技术并不是合理 的。
同时,我国农业大学的籍保平教授带领的专家学者团队,就中国水果生产的现 状,开发除了一条基于水果视觉分级系统,这套系统可以同时对水果的外部缺陷,颜
[4] [5] [6] [13]
3色,大小和形状进行检测。
我们在处理数据得时候,利用了数学工具,在水果的大
小、颜色的处理中采取了简单的算法,因此提高了分级速度。
1.4本课题的设计要求
本课题将要完成的主要任务如下:
1、技术要求:
该机可实现苹果自动输送及分级,分级效率大约为8000个/小时,分级4级。
2、学生工作量要求:
完成包括总装配图、部件图、主要零件图在内的图纸不少于2张A0,主要零件图总
图幅不少于一张A1,PLC控制电路原理图1张A1;设计计算说明书不少于1.5万字;外文技术资料翻译不少于2万印刷符号。
4
2苹果分级系统总体设计
本文是涉及苹果分级机的设计。
工作流程如下:苹果从输入口进入流水线,经过两级输送带,落入输送链上的托盘里,经过称重传感器称重,判断等级,控制分级执行装置(通过电磁铁动作)将苹果送入不同的分级出口。
2.1机械系统设计
在本课题设计中,机械系统包括两部分:苹果输送系统和分级执行系统。
2.1.1输送系统
本课题的设计任务是对苹果进行分级。
苹果近似圆形,果实坚硬,表面光滑,所以输送系统采用带式输送机和带托盘的链式输送机输送,如图2-1所示。
为了能够将送料口杂乱的苹果在传送过程中形成有一定间隔的整齐排列,传送带采用三级结构。
苹果从送料口,通过第一级水平传送带、第二级向上倾斜传送带,下落到第三级输送链上的托盘上。
由于本系统是用于苹果分级,因而根据食品卫生法的要求,选用植物麻纤维做为传送带的材料,传送带和托盘均喷一层黑色无污染涂料。
传送系统的速度以第三级传送链为依据。
参考一般苹果实际尺寸,假设待检测瓜果最大直径为15cm,两托盘间距以2cm计算。
按指标每秒处理分级3个苹果推算,第三级传送链的最大线速度为:
V max=(0.15×3+0.02×2+ 0.03)=0.5m/s(2-1)
一级传送带速度以二、三级传送速度为参考。
图2-1三级输送示意图
2.1.2分拣执行系统
苹果分拣系统是靠绕轴转动的托盘来实现的,如图2-2所示。
托盘安装在传送链上支撑杆的支点上,可以绕其支点转动。
本设计在各个分级出口处的导轨上安装可以来回移动的挡板,挡板固定在电磁铁上,通过电磁铁的动作控制挡板来回移动。
当电磁
铁上电时,电磁铁带动挡板朝远离托盘方向运动,使导轨上出现缺口,托盘中的苹果
经过缺口处时,自动掉落到分级框内。
分级操作过程如下:苹果经称重传感器称重后,电压比较器控制系统判断其等
级,确定其分级出口。
然后经链输送到其分级出口。
在正常输送过程中,托盘左端在
导轨的挡板作用下保持水平平衡。
当苹果输送到其等级出口时,PLC控制系统就发出
信号使电磁铁上电,控制活动挡板作直线往返运动,使导轨上出现缺口,此时正好运
动到该位置的托盘,在苹果重力作用下,托盘绕其支点转动倾斜,将苹果滚入相应分
级出口,实现了分级的目的。
为了在分级的过程中不污染和损坏苹果,本分级系统采用了比较清洁和卫生的驱
动和执行部件。
因本机要求分级效率大约为8000个/小时,所以执行机构工作频繁,故本机在保证功能和降低成本的前提下,选择直流电磁铁驱动,其优点是:在频繁动作
下工作可靠性好,动作平稳,寿命比交流电磁铁长,适用于本系统的工作需要。
导轨电磁铁挡板托盘
图2-2分级执行机构图
2.2电气控制系统设计
用PLC来控制电磁铁的动作,来实现苹果的分级,见第四章。
2.3小结
本章讨论了苹果分级系统的总体方案,并对关键问题提出了可行的解决方案。
机
械系统采用两级输送带和一级带托盘的输送链来实现苹果自动排列和传送;在整个输
送和分级过程中采用PLC控制系统来控制。
在确定方案的开始,我们就遇到了很多问题,比如说,我们该怎样去设计3级输送,为什么采用3级输送而不是2级输送,最后我
们为了能够让苹果一个一个的落入托盘内,在第一级的输送带上,增加了挡板,上料后,苹果就会顺着挡板的方向,在挡板的侧压力之下,最后排成一列,落到第二级内。
为了能够让苹果一个一个的落入第三级的托盘内,我们设计了第二级输送带,能够让苹果已恒定的速度,有秩序的落入托盘内。
基于上面的考虑,我们选择了3级输送的方案。
接着就是怎么控制水果分级的问题,首先我们就想到了如何实现分级,我们通过压力传感器给出的数据,将数据输送到电压比较器中与我们先前通过实验得到的设置数据进行比较,从而得到苹果的所属范围,告诉系统苹果的分级具体位置。
当苹果经过该处时,电磁铁动作,托盘脱离轨道,实现了苹果的分级过程。
3 机械系统的设计计算
7
3.1 第一级输送带的设计
第一级传送机构采用
QD80轻型固定式输送带,输送机允许的单位长度载荷不得 大于如表 3-1
规定。
表3-1 运输机允许的单位长度载荷
原始数据:
1. 输送量要求:本输送装置输送的物料为苹果,输送量最小为n=8000个/h ;
2. 物料性质:苹果最大直径d 为120mm ,单件最大重量q=0.5kg /个;
3. 工作的环境:室外,干燥,清洁;
4. 被输送物料特殊要求:无毒,无尘。
输送带速度选择:
因为输送物品为成件物品,故取带速为:
v =0.5
m/s 3.1.1 输送带宽度选择
由于输送物品为成件物品,带宽B 一般应比被输送物品的横向尺寸大50-100mm 。
所以根据表3-1选用带宽B=500mm 。
3.1.2 输送带能力计算
成件物品的输送能力计算公式:
T +b 式中
n ——最大输送能力,件/ h ; T ——物品在输送带上的净空间距,m ;
b ——沿输送方向的物品长度,m ;
1 1 取: T =0.01m ;
B =0.09m ;
k 1 =0.5; 3600v n
= k (3-1)
k ——装载系数。
一般取k
=0.5-0.9。
计算得:n=3600⋅0.5
0.01+ 0.09
⋅0.5= 9000个/h;本设计任务要求8000个/小时
8
所以满足要求。
3.1.3电机的功率计算:
传动滚筒轴功率P0计算公式:
P0=P1+P2+P3+P4=3.6fWv L+ l
0+fQ
L+ l0±HQ
+ P4(3-2)
式中
367
P0——传动滚筒的轴功率,kw;
1
P2——水平负载功率,kw;
P3——垂直负载功率,kw;
P4——附加功率,kw;
f——托辊阻力系数,取f=0.03;
367367
L——传动滚筒至尾部滚筒的水平中心距,m;
——中心距修正值,m,取l0=49m;
H——垂直提升高度,m;
W——除物料外,输送机单位长度内所有运动部件质量之和,kg/m 表3-2;
表3-2输送带单位长度内所有运动部件质量之和
,见如
注:表中W值系根据Z=4层棉帆布胶带和上下托辊的质量圆整而得附加功率计算公式:
1000
式中P4——附加功率,kw;
1
F2——犁式卸料器阻力,N;(3-3)
kw
l
v
P=(F+ F+ F+......)
N
9
F3——内、外清扫器阻力,N;
因为本机械结构中没有犁式卸料器和清扫器,
所以取:
P4=0;
取:
367367 电动机功率计算:
式中P——电动机功率,kw;
P0——传动滚筒轴功率,kw;± 0+ 0= 0.2003kw
(3-4)
取
——传动总效率,对于QDF型电动滚筒驱动取 =0.8,对于QDN型摆线针轮减速器驱动取 =0.9;
K——备用系数,当P0) 5kw时,取K=1-1.1,当P0=5-10kw时,取
:
K=1.1;=0.8;
则:
P=1.1⋅0.2003
0.8
=0.275kw;
3.1.4最大张力计算
在单驱动的带式输送机中,驱动滚动的趋入点S 力,如图3-1所示:n
的张力,通常为输送带的最大张
W=20;L=1m;=49m;H=0;
1+ 491+ 49
P=3.6⋅0.03⋅ 20⋅ 0.5⋅ + 0.03⋅ 4⋅
KP
P=
K=1.1-1.2,当* 10kw时,取K=1.2-1.4。
图3-1输送带张力示意图S n与传动轴功率P0的关系可按下式计算:
∝∏∝∏
(3-5)
式中S
n ——趋点张力,N;
v(e 1)
e——自然对数的底,e=2.718;
∝ ——输送带与滚筒的摩擦系数,见表2;
∏ ——输送带在滚筒上的包角,rad;
当包角∏ 以度为单位是,其对应的e∝∏值见表3-3:
表3-3e值
∝值
环境潮湿∝ =0.2180�190�
包角
e
∏
200�210�
光面滚筒胶面滚筒
环境干燥
∝ =0.25
环境潮湿∝ =0.3
环境干燥
∝ =0.35
1.87
2.19
2.56
3.00
1.94
2.29
2.70
3.19
2.01
2.39
2.85
3.39
2.09
2.50
3.00
3.60
1000P e
S=
∝∏
∝∏
取:
∏ =200 查表得:
∝∏
� ; e 则:
S n
=2.39;
0.5⋅(2.39 1)
=945.68 N ;
3.1.5 输送带层数计算
输送带的层数计算试如下:
Z = S n n
B ⎛
(3-6)
式中 Z ——输送带带层芯层数,(层);
S n ——最大工作张力,N ;
n ——安全系数,一般多层带去n =8-10,减层带取 B ——输送带宽度,mm ;
n =9-11; [1]
取 :
⎛ ——带芯径向扯断强力,N /(mm ·层),见参考文献 n
=9;
表3-3;
⎛ =56 N /(mm ·层); 带入数值得
Z =
945.68⋅9
650⋅56
=0.234(层) 因此选用1层的带。
QD80轻型带式输送机系列设计中选用了较小直径的传动滚筒、改向滚筒和较大的 托辊槽角,为此,选用了带芯薄、重量轻、强度高、成槽性好的薄型橡胶输送带与之 配套。
3.1.6 传动滚筒
①传动滚筒为钢板焊接结构,采用滚动轴承; ②传动滚筒直径D =240mm ; ③传动滚筒许用扭矩M =500N/m ;
1000⋅
0.275⋅2.39 =
3.1.7托辊
带式输送机的输送带及所承载货物主要是靠托辊来支撑,根据托辊的位置分为上托辊和下托辊,上托辊用于支撑输送带的承载段,下托辊用于支撑输送带的空载段。
根据托辊的形状分为平托辊,槽形托辊,V形和反V形托辊.下面展示了一些托辊的行状:
图3-2槽型托辊组35度图3-3槽型托辊组20度
图3-4槽型上调心托辊图3-5缓冲托辊
图3-6自清扫下托辊图3-7平形托辊
①上托辊分为平形和槽式两种,槽形上托辊又分为两节式和三节式两种。
下托辊均为平形托辊。
②托辊直径、槽角和安装间距与带宽的关系;
③本装置考虑到传送的是苹果,重量较轻,而且机架上装了挡板,故采用平形上
托辊;
④根据输送机手册选托辊直径D=⎫ 60mm;
⑤槽角⎣ =0�
⑥上托辊间距a
=500mm;
⑦下托辊间距a
u
=500mm;
⑧传动滚中心至第一组槽形托辊之距离为800-1500mm;尾部滚筒至最近一组槽形托辊之距离为500-1000mm。
⑨受料处的上托辊间距为250或500mm;
⑩本系列无缓冲托辊组,选用者应控制物料粒度及落料高差;
3.1.8驱动装置选用
根据输送机选用手册,如下表3-4所示:
表3-4驱动装置参数表
许用扭矩N.m 减速机
型号
型号
电动机
功率P kw
滚筒
线速度
m/s W
重量
W
机座号
400BWD1.2-
2
Y90S-4 1.10.521138.3 3.745 45 3.2第二级输送带的设计计算
3.2.1特点与应用范围
第二级采用特轻型输送带
特轻型输送带具有负载轻,线速度低等特点,用于轻载荷成件物品的运输。
3.2.2主要参数及设计选用
根据机械设计选用手册:
①机型平行
②带宽B=150mm
③带速
表3-5 带宽与带速的选择
由于前面2级输送的速度由第三级输送的速度决定,根据计算(2-1),本设计选 用30.3 约合带速=0.5m/s
④传动滚筒的许用扭矩[50]n •m
⑤输送带:选用层数Z ≤3的橡胶输送带,带的接头方式优先采用热硫化胶接 ⑥上托辊间距:间距定位500mm
⑦中间机架:为薄壁钢结构,标准长度有1000mm ⑧支腿:自行设计 3.2.3 布置形式以及安装要求
本系列输送机的布置形式分为架空型和地面型两种,本设计选择架空型 安装要求:
(1)当选用架空型带式输送机时,其头,尾两端要用刚性支架固定在近旁的设备
或者地坪上
(2)支腿间距根据实验数据
(3)驱动装置应该牢牢安装在头部的刚性支撑上
(4)对于头尾上下托辊和输送带以及机架等安装技术要求与普通带式输送机相同 3.2.4 驱动装置
特轻型风冷式电动滚筒,分为电机外装式及电机内装式2种。
图33--8
电机外装式和电机内装式
3.2.5 驱动电机的选型
根据B =150mm ,v =0.5m/s ,由输送机设计选用手册,下表中的数据选型。
带宽B
mm 100
150
200
250 300
400
500
带速v m/s
15.24
16.18 17.05 25.17 30.3 32.03
15.06
16.49
17.05 19.36
24.35
表3-6特轻型风冷式滚筒选用表
根据输送机设计手册见上图,选择滚筒直径为178mm,功率为0.75KW的电动机。
选择型号为:XD25-0.75/0.25
3.2.6特轻型带式输送机整机整合
各种机架每节应该配对的托辊数见下表,本设计中由于该段要求,选择上托辊1个,没有弯曲段等机架。
表3-7每节机架配置的托辊数
16 3.3输送链的设计计算
图3-9电机传动图
3.3.1链式输送机的介绍
各式结构的链条,广泛地用于机械制造,农机,冶金,化工,纺织,交通运输等部门,用来输送工件和材料,随着生产机械化的发展,输送链将发挥重要的作用。
考虑到输送距离长,链条自重对输送机的性能有很大的影响,因而采用比传动链更为轻型的结构。
同带式输送带相比,链式输送带有下列特点:
①重量轻
②可采用国际标准链条,由专业的链条厂商生产,质量好,成本低。
③适应性好,适应速度广泛,能在低速下工作,可经受较大的冲击和震动负荷,如装料时能够耐热,耐腐蚀,如在制药,食品工业中用于干燥和菌,在陶瓷,建材工作中用于焙烧等。
④可以实现精确的同步输送,在工程上常利用这一特点来保证两个传动系统之间的动作协调,例如在包装机械中的包装材料和工件之间。
⑤容易维护,输送链的工作性质与传送链的工作性质有很大的不同,因而其机构及计算方法也有很大的差异,输送链的特点是距离长,速度低,其符合大小则和输送链的类型有关,因此,要正确的选择输送链,就必须对输送链的类型和特性有所了解。
3.3.2链式输送机类型
链式输送机的类型选择
①选择输送机类型是,考虑的要素
②各个输送机的特点
③所输送物品的种类,重量,及其物理化学性质
④输送速度
⑤输送距离
选择承载式链式输送机:被运输的物品的载荷完全有链条和附件来承受。
3.3.3 链式输送机输送量
输送量是以每小时输送的物品的件数或者重量来表示的输送机生产的度量指标。
对于输送零件盒组装件
17
Q = 6 0 q 1 v
(3-7)
公式中:Q --------输送链,件/小时
-------输送单位长度内的件数,件/米 V --------输送速度,m/min 代入数据得 :
Q = 60q 1v = 60 ⋅
5.882 ⋅
30 =
10580件 /小
时
3.3.4 链式输送机的输送速度
输送速度是选用输送机的主要依据之一,负荷的性质,所输送的物品的装卸方法, 以及在输送过程中被输送物品的所要完成的动作等,都要影响输送度。
3.3.5 链式输送链选择计算要点
输送链的选择计算一般按下列步骤进行
表3-11 链式输送机的输送速度
(1)确定输送机的工作条件
确定输送机的结构形式,输送机的结构形式,规格,附件等,两条及其附件的估 计重量,输送距离,输送高度,所载运无聊的重量,输送速度,附加阻力。
在输送散装物料的情况下,物料与输送带壁的摩擦会增加运动的阻力,这种附加 阻力可按照下列的经验公式计算:
m
(3-8)
式中 l ------------输送距离,m
q
2 l h m F = K
----------物料个的高度,m --------- 物料系数
(2)计算输送链张力 水平式
F 上述公式中
q 0
= (
q 0 f 0 + q m f m )
l + 1.1q
f l + F f
(3-9)
q
--------输送链及其附件单位长度重量 f
m
--------所输送物料在单位长度上的重量
F f --------链条的滑动或者滚动摩擦系数
--------附加阻力
表3-12 链条与轨道之间的滑动摩擦力系数表
表3-13 链条与轨道之间的滑动摩擦力系数表
K
h
表3-14 链条与轨道之间的滑动摩擦力系数表
代入数据得:
F =
(q 0 f
0 + q m f m )l + 1
.1q 0 fl + F f
=( 0
.8 2 ⋅ 0
.2 0+ 2 ⋅ 0 .5 )⋅ 5
+ 1.
1 ⋅ 0
.8 ⋅ 0
.2 ⋅ 5
+ 2
= 8.6 8
K N
(3) 链条的计算载荷
F c = K v K w F
(3-10)
式子中
K v K w
-------速度系数 ------工作情况系数 K w = K 1 K 2 K 3 K 4
(3-11)
表
3-15 工作情况系数表
带入数据得:
K 带入数据得:w
=K
1
K
2
K
3
K
4=1.2⋅ 1.2⋅ 1.2⋅ 1=1.728
F
c =K
v
K
w
F=8.68⋅ 1.728⋅ 1.01=15.15N
(4)选择链条
保证链条静强度条件
F c
Q ------链条的计算载荷,N
F
c
δ
Q
n(3-12)
n -------链条的极限拉伸载荷,N
--------安全系数,可取大于等于3
(5)计算输送链所需功率本输送链采取水平式:
代入数据得:
P=
1.1FV
6000 (3-13)P=
1.1FV
6000
=
1.1⋅ 8.68⋅1000⋅ 0.5
6000
= 0.8kw
表3-16输送链参数
根据机械设计教材P167页,输送链选择(6)输送链的链轮尺寸确定
①链轮
Z1= 38
②分度圆直径
08A。