曲柄滑块滚轮滑槽用于蔬菜封膜装置设计与试验.pdfVIP

第 31 卷 第 5 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.5 2015 年 3 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Mar. 2015 9 ·农业装备工程与机械化· 曲柄滑块滚轮滑槽用于蔬菜封膜装置设计与试验 高国华，马 帅 （北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京 100124 ） 摘 要：针对托盘式蔬菜的封膜装置，在现有对保鲜膜进行三面切割的切割方式的基础上，为简化驱动、简化控制从而 降低制造成本，提高蔬菜产品市场竞争力，基于曲柄滑块机构和滚轮滑槽的联动机构对托盘式蔬菜封膜装置进行了创新 设计，提出了托盘式蔬菜封膜装置方案，运用 MATLAB 软件对作为传动装置的曲柄滑块机构进行了最佳传力性能设计， 确定最小传动角 42° ，曲柄长度 140 mm，连杆长度 340 mm，偏心距 109 mm。对滚轮滑槽联动机构进行了结构参数设计， 确定单个滑槽纵向长度 226 mm ，横向长度 97 mm 。通过 SolidWorks 软件建模对摆动杆、纵切板和横切杆进行运动学仿 真分析，并对强度较低的横切杆和摆杆这 2 个关键构件进行静力学仿真，通过模拟其工作状态的受力情况找出易破坏点。 按照结构参数设计和静力学仿真结果进行了样机制作，并依照动力学仿真设定的参数设计试验。试验结果表明在气缸无 阻力运行时的平均速度为 79 mm/s，最大速度为 110 mm/s 情况下，气缸驱动纵切板和横切杆的切割速度最大可分别达到 690 和 290 mm/s，工作效率达到40 次/min ，与仿真效果吻合。装置实际运行过程平稳，无速度突变和抖动，且能够将气 缸速度放大到切割构件上而便于对保鲜膜进行切割。其工作效率也远超过目前设备的效率要求。仿真与实测效果都表明 本方案具有较高的可行性，为今后相关设计研究提供参考。 关键词：包装机；膜；装置；托盘式蔬菜；封膜装置；曲柄滑块；样机试验 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2015.05.002 中图分类号：S226 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-05-0009-08 高国华，马 帅. 曲柄滑块滚轮滑槽用于蔬菜封膜装置设计与试验[J]. 农业工程学报，2015，31(5)：9－16. Gao Guohua, Ma Shuai. Simulation and test of film sealing device for tray packaged vegetables preservation based on crank-slider mechanism and roller chute mechanism[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(5): 9 －16. (in Chinese with English abstract) 膜的切割而完成覆膜封口的功能。目前对于蔬菜放入托盘后 0 引 言 进行保鲜膜覆膜的机械，国外以日本为代表的一些国家对其 随着中国农业发展，中国已成为世界最大的蔬菜生产 研究较早，代表机型为日本寺冈公司的AW-3600