卵形體農產品大小頭機械式自動定向設計理論的研究

《卵形體農產品大小頭機械式自動定向設計理論的研究》是依託江蘇大學，由姜松擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：卵形體農產品大小頭機械式自動定向設計理論的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：姜松
• 依託單位：江蘇大學

項目摘要

卵形體農產品的分級包裝裝備是農產品產地分級包裝裝備研發的重要內容，卵形體農產品大小頭定向處理是其分級包裝的一個重要處理單元，而目前其裝置研發中缺乏完整的設計計算理論支撐，主要存在自動定向中軸向運動水平偏轉角變化規律和自適應機理不明確，基本特徵參數和裝置工作參數對其自動定向的軸向運動和翻轉運動影響規律不明確，而軸向運動和翻轉運動的理論設計計算方法是系統設計的核心。在申請人前期對禽蛋軸向運動和翻轉運動規律和機理解析的基礎上，利用自製的綜合試驗台，運用模擬卵形體和卵形體農產品同步比對試驗方法，並結合工程力學和機構傳動理論，探討水平偏轉角變化規律，建立水平偏轉角理論模型，解析水平偏轉角自適應機理，探討基本特徵參數和裝置工作參數對卵形體農產品軸向運動和翻轉運動影響的規律，構建軸向運動和翻轉運動的最佳化設計計算方法，創建卵形體農產品大小頭機械式自動定向設計計算理論。為裝置核心技術的設計計算奠定理論基礎。

結題摘要

卵形體農產品大小頭定向處理是其分級包裝的一個重要處理單元，而目前其裝置研發中缺乏完整的設計計算理論支撐，主要存在自動定向中軸向運動水平偏轉角變化規律和自適應機理不明確，基本特徵參數和裝置工作參數對其自動定向的軸向和翻轉運動影響規律不明確，而軸向和翻轉運動的理論設計計算方法是系統設計的核心。在前期研究的基礎上，利用自製的綜合試驗台，運用模擬卵形體和卵形體農產品同步比對試驗方法，並結合工程力學和機構傳動理論及仿真技術，研究了模擬卵形體和10種卵形體農產品水平偏轉角的變化規律、基本特徵參數和裝置工作參數對卵形體農產品軸向運動和翻轉運動影響的規律，解析了水平偏轉角自適應機理；研究了實現卵形體農產品軸向運動的交錯軸摩擦輪機構的傳動機理，並進行了仿真驗證。建立了水平偏轉角幾何關係理論模型，闡明了卵形體特徵參數、裝置結構參數和卵形體與輸送輥接觸關係對水平偏轉角的影響；揭示了卵形體水平偏轉角自適應機理，卵形體受力屬於三力匯交動態平衡，在大頭端輸送輥接觸點摩擦力的驅動下作螺旋運動，兩接觸點總反力形成的驅動力偶和阻力偶動態平衡，使其產生動態自適應的相對穩定的水平偏轉角；創建了卵形體農產品大小頭機械式自動定向設計計算理論，構建了卵形體農產品軸向運動和翻轉運動的設計計算方法，軸向運動位移主要取決於輸送輥線速度、水平偏轉角、接觸表面狀況和工作時間，翻滾距離和導向桿作用距離主要取決於其長軸、短軸、初始傾角、輸送輥直徑和中心距；創建了基於ADAMS的卵形體農產品軸向運動和翻轉運動建模仿真方法及仿真模型。同時，闡明了交錯軸摩擦輪機構傳動的運動學和力作用關係，揭示了其傳動機理，構建了其直動和斜動形式從動輪的轉動線速度和移動速度理論設計計算方法；創建了基於ADAMS的交錯軸摩擦輪機構傳動的建模仿真方法及仿真模型。研究工作為卵形體農產品大小頭定向處理裝置工作參數和交錯軸摩擦輪機構傳動參數的設計計算奠定理論基礎。