作品名稱:蘋果套袋機
學校名稱:保定職業技術學院
參賽隊伍:勵志團隊
參賽學生:周志波 王文欣 李志軍
指導老師:楊坤 蘇慧
一、設計背景:
1.本產品考慮果實成熟套袋人工繁瑣,需要大量人力與時間。本產品將使用機械來代替人工,大大減少人力與時間的開銷,既能保證產品質量優越又可以節省人力開支。
2.果實套袋會提高果品外觀質量。套袋可把果實與外界條件隔絕,使果實不受不良自然環境條件的刺激,防止日曬、風吹、雨打、藥害、病蟲害及枝葉磨傷果面,使果實表皮細嫩、光潔、無污染,著色快而集中,色澤鮮艷,充分提高果實的外觀質量。利于生產無公害果實套袋后減少了農藥使用量,而且不受大氣粉塵、農藥殘毒和工業廢氣等的污染,是生產綠色無公害果品的主要措施之一。
3.蘋果套袋增加經濟效益。套袋后雖然增加了投資,但套袋后果實的銷售價格也提高了1-2倍,經濟效益顯著增加。
二、功能原理方案設計
1.套袋種類
(1)紙袋
目前,一般適用于紅色品種的遮光的袋子主要有兩種類型:雙層袋和單層袋。
雙層紙袋:不同蘋果品種對紙袋要求不一,較難著色的富士系品種、元帥、北斗等,宜采用優質雙層袋,其外袋的外表灰色、防水,內表黑色;其內袋為蠟質半透明紅色
單層紙袋:較易著色的喬納金、津輕、嘎拉、千秋、新紅星等,可采用外表灰色、防水,內表黑色的單層袋;也可用深褐色全木漿防水單層袋。綠色品種果實一般多使用單層袋。
(2)塑膜袋
蘋果套塑膜袋時間可以比套紙袋提前,袋價便宜,節省用工,但在果實著色方面,達不到目前出口要求的套雙層袋的標準,特別是管理水平較差的新果區。另外,部分海拔較低且溫差較小的果區,適宜將套紙袋與套塑膜袋相結合。
2.套袋時間和方法
果實發育迅速,果形、果柄形狀易見,果柄木質化程度較高,承重防風能力較強時進行套袋比較適宜。早熟與中熟品種宜落花后約30天,晚熟品種宜落花后40天左右套袋。
套袋方法:套袋前,先向袋內充氣,使紙袋呈膨脹狀態,以防紙袋貼近果面發生日灼,然后將幼果套入袋內,讓果實處于紙袋的中央部位,將紙袋上口扎緊,使果臺副梢和葉片暴露在紙袋外;使用雙層袋時,不要把鐵絲捆在果柄上,以免風雨搖擺傷果柄,造成落果。另外,同一個果園,套紙袋工作lOd左右結束,以保證全園幼果褪綠一致。若是高溫或干旱天氣,一定要澆水后再套袋。有條件的果園,也可在套袋后高溫的中午進行全園噴水降溫,防止日灼。
三、材料選擇
本產品使用PP硬質塑料和鋁制金屬組成,做到低成本高壽命。
1.物理性能
聚丙烯為無毒、無臭、無味的乳白色高結晶的聚合物,密度只有0. 90--"0. 91g/cm3,是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對水特別穩定,在水中的吸水率僅為0. 01%,分子量約8萬一15萬。成型性好,但因收縮率大(為1%~2.5%).厚壁制品易凹陷,對一些尺寸精度較高零件,很難于達到要求,制品表面光澤好。
2.力學性能
聚丙烯的結晶度高,結構規整,因而具有優良的力學性能。聚丙烯力學性能的絕對值高于聚乙烯,但在塑料材料中仍屬于偏低的品種,其拉伸強度僅可達到30 MPa或稍高的水平。等規指數較大的聚丙烯具有較高的拉伸強度,但隨等規指數的提高,材料的沖擊強度有所下降,但下降至某一數值后溫度和加載速率對聚丙烯的韌性影響很大。當溫度高于玻璃化溫度時,沖擊破壞呈韌性斷裂,低于玻璃化溫度呈脆性斷裂,且沖擊強度值大幅度下降。提高加載速率,可使韌性斷裂向脆性斷裂轉變的溫度上升。聚丙烯具有優異的抗彎曲疲勞性,其制品在常溫下可彎折106次而不損壞。
但在室溫和低溫下,由于本身的分子結構規整度高,所以抗沖擊強度較差。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性,俗稱百折膠。
熱性能 聚丙烯具有良好的耐熱性,制品能在100℃以上溫度進行消毒滅菌,在不受外力的條件下,150℃也不變形。脆化溫度為-35℃,在低于-35℃會發生脆化,耐寒性不如聚乙烯。對于聚丙烯玻璃化溫度的報道值有一18qC, 0qC, 5℃等,這也是由于人們采用不同試樣,其中所含晶相與無定形相的比例不同,使分子鏈中無定形部分鏈長不同所致。聚丙烯的熔融溫度比聚乙烯約提高40一50%,約為164一170℃, 100%等規度聚丙烯熔點為176℃。
3.化學穩定性
聚丙烯的化學穩定性很好,除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外,對其它各種化學試劑都比較穩定,但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹,同時它的化學穩定性隨結晶度的增加還有所提高,所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件,防腐蝕效果良好。
四、套袋機機構和結構設計
本產品利用模塊化結構設計的方法,首先將實現某種特定功能作為一個特定模塊,然后再將分解后的模塊,經行組合加工完成自動套袋。
選用耐高溫不易變形的PP塑料為原料,上封口處使用鋁制金屬片,以加高溫度為基礎對封口處進行加溫,并對塑料袋經行封合。
送袋機構設計。果樹蘋果套袋機構的主要目的是為了完成果樹上蘋果的套袋,首先確定蘋果紙袋的尺寸,根據我國一般情況下蘋果的尺寸,我們設計蘋果果袋的尺寸,根據我國一般情況下的蘋果的尺寸,我們涉及的蘋果果袋尺寸為180mm×180mm。
送袋機構的原理是:再送袋機構四個角的方向可。
以向上傳送,袋子互相疊在一起,袋子各邊存在小三角實現向上傳送頂袋出,向下落體時劃過斜面保證不把袋子向下推送。撐袋機構,已各邊有可活動的扇形傳送裝置。在帶動袋子的同時向兩邊靠攏,形成一字形口。封袋機構:封袋結構主要是以快速加溫導熱體迅速把塑料袋凝固在一起。