作品名稱:高桿果采摘器
學校名稱:桂林理工大學
參賽隊伍:飛躍
參賽學生:冷新鵬 車豪接 陳警
指導老師:許洪振
作品簡介
l 轉向裝置設計
l 剪斷裝置設計
l 集果裝置設計
l 伸縮裝置設計
1.轉向裝置設計
由于該轉向機構轉速低,連接采摘頭的重量輕,故應選取輕載,轉速低的傳動方案,且該轉向機構應具有自鎖性能,保證采摘頭能保持在某一角度,所以選擇渦輪蝸桿傳動。
采用普通圓柱蝸桿傳動
材料:
蝸桿選用45鋼,調質處理。渦輪緣選用灰鑄鐵HT150,時效處理。
圖號說明
1.電機連接件;2.電機連接螺釘;3.角接觸球軸承;4.轉向件外端蓋螺釘;5.轉向件外端蓋;
6.蝸輪軸固定件;7.蝸輪軸;
8.轉向件;9.蝸輪蝸桿;10.上端端蓋螺釘M1.6*4;11.上端蓋;12.深溝球軸承;13.支撐板;
2.剪斷裝置設計
針對枇杷果實皮薄、果實軟的特點,且為了提高采摘效率,對上述采摘機構進行對比決定采用旋轉刀片式采摘機構最符合枇杷采摘,但需要給刀片加裝防護裝置。
該錐齒輪用于帶動圓形刀片的旋轉,齒數比設為2,由電機驅動,輸出轉矩為29.4N/mm,小齒輪轉速為960r/min,工作壽命15年(設每年工作300天,兩班制),轉向不變。
材料:
小齒輪與大齒輪同采用40Cr(調質)。
、圖號說明
1.電機連接件;2.電機連接螺釘;3.角接觸球軸承;4.轉向件外端蓋螺釘;5.轉向件外端蓋;
6.蝸輪軸固定件;7.蝸輪軸;
8.轉向件;9.蝸輪蝸桿;10.上端端蓋螺釘M1.6*4;11.上端蓋;12.深溝球軸承;13.支撐板;
14.螺釘M3*4;15.螺釘M1.6*2;16.底座。
3.集果裝置設計
因為枇杷果實皮薄,肉軟,若直接掉落至地面,易造成果實的損傷,從而影響果實質量。在收集網內部加裝緩沖裝置,使果實能沿著緩沖裝置下落,減緩了下落速度,能更好地保護果實。
集果裝置設計
該收集網網徑為20cm,長度為403cm。
內部設置有斜度為45°的緩沖網,緩沖網數量為20個,從左邊頂端開始每20cm內設置一個,相鄰兩個緩沖網對向放置,能更好的起到緩沖銜接的作用。內部緩沖網實為長軸為282.84mm,短軸為200mm的橢圓的一半。
因為收集網需要固定在伸縮桿上,因此需要連接件將其固定在伸縮桿上,此連接件主要分為桿連接件和網連接件。
收集裝置整體裝配圖
4.伸縮裝置設計
由于枇杷采摘裝置采用手持式,重量不宜過高,體積偏小,且能完成在不同高度的精確定位,故而決定采用電動式伸縮桿。
因枇杷采摘裝置的伸縮桿采用電機驅動,且需滿足在不同高度的精確定位,伸縮也需要平穩,故選定采用滾珠絲杠來作為主要伸縮部件。
經過計算,絲桿長度為1000mm,導程為20mm。
支撐方式采用一端固定,另一端采用支撐端。
伸縮桿由三段桿件組合而成,其中三級桿管徑最小。 桿件材料選用GB/T14976鋼管中的00Cr19Ni10不銹鋼管。
二級桿底端與滾珠絲杠的螺母固定,在絲杠轉動時,螺母就會帶動二級桿進行伸縮運。
二級桿頂端、底端
一級桿
三級桿桿頭、桿尾