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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 加工番茄自動(dòng)分選試驗(yàn)臺(tái)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品針對(duì)石河子大學(xué)機(jī)電學(xué)院研制的6SF-40型番茄色選機(jī)的正式上線進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)調(diào)試實(shí)驗(yàn)，利用校企合作項(xiàng)目的機(jī)會(huì)，通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法，設(shè)計(jì)開發(fā)出了一臺(tái)新型高效、分選精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的加工番茄自動(dòng)分選試驗(yàn)臺(tái)。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品的試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)作為試驗(yàn)臺(tái)開發(fā)的基礎(chǔ)，研究的主要是試驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械部分，從整體上可分為四部分，一是水力輸送系統(tǒng)，目的是實(shí)現(xiàn)番茄的輸送，同時(shí)起到清洗作用使番茄與雜質(zhì)分開；二是除雜系統(tǒng)，目的是將經(jīng)水力作用與番茄分開的雜質(zhì)清除，同時(shí)將番茄輸送到下一級(jí)，雜質(zhì)輸送到雜質(zhì)回收車；三是濾水裝置，目的是將番茄經(jīng)除雜后所帶的水分濾除，保證下一級(jí)色選工作環(huán)境要求；四是色選機(jī)，色選機(jī)即使我院研制的番茄色選機(jī)，實(shí)現(xiàn)番茄的分選。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 一、作品研究背景 加工番茄產(chǎn)業(yè)是新疆的紅色支柱產(chǎn)業(yè)，出口創(chuàng)匯產(chǎn)業(yè)。目前番茄制品原料主要靠人工分揀，但該種方式分選效率低，勞動(dòng)程度大，生產(chǎn)成本高，鑒于此，石河子大學(xué)機(jī)電學(xué)院研制出了6FS—40型番茄色選機(jī)，但該機(jī)的一些具體理論和工藝參數(shù)仍有待進(jìn)一步深入研究和優(yōu)化。因此，我們開發(fā)了此試驗(yàn)臺(tái)，為加工番茄實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分選提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取及技術(shù)理論提取提供試驗(yàn)平臺(tái)。 二、作品研究目的 1．為番茄色選自動(dòng)分選線搭建試驗(yàn)平臺(tái)； 2．為工廠化自動(dòng)分選提供理論依據(jù)； 3．應(yīng)用于教學(xué)科研和工廠模擬。 三、作品研究?jī)?nèi)容 1．水力輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究 2．試驗(yàn)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3．參數(shù)檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 四、作品研究的基本思路 收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)色選機(jī)及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)方面的技術(shù)資料及論文文獻(xiàn)，通過(guò)對(duì)兵團(tuán)及學(xué)校已引進(jìn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)工作特點(diǎn)和性能參數(shù)的調(diào)研，在消化吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)實(shí)用技術(shù)的基礎(chǔ)上，從加工番茄分選工藝技術(shù)要求入手，根據(jù)大米、棉種等色選機(jī)的結(jié)構(gòu)功能及大學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有試驗(yàn)臺(tái)，優(yōu)化組合確定作品實(shí)施具體方案。 通過(guò)對(duì)加工番茄的物料特性研究及所混入的雜質(zhì)的統(tǒng)計(jì)分析，確定試驗(yàn)臺(tái)的檢測(cè)控制系統(tǒng)和分選執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制平面及實(shí)體圖進(jìn)行仿真分析，優(yōu)化試驗(yàn)臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)，繼而試制試驗(yàn)臺(tái)樣機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)臺(tái)的調(diào)試試驗(yàn)。 五、技術(shù)關(guān)鍵 1．試驗(yàn)臺(tái)整體機(jī)構(gòu)布局設(shè)計(jì)； 2．傳感器的布局及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； 3．試驗(yàn)臺(tái)循環(huán)輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1．該試驗(yàn)臺(tái)部分機(jī)構(gòu)可進(jìn)行自由分離組合，便于拆裝； 2．試驗(yàn)臺(tái)的參數(shù)具有可調(diào)性，可為番茄實(shí)際分選加工作業(yè)提供理論依據(jù)和最佳分選工藝參數(shù)； 3．用PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)了水循環(huán)的自動(dòng)控制； 4．采用了2級(jí)分選，提高了加工番茄的分選精度。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品在2010年10月18日在石河子大學(xué)已被成功選送為國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 一次性轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、圖紙、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 可用于除番茄之外的庫(kù)爾勒香梨、棉種、蘋果等其它農(nóng)作物的分選，為實(shí)際制作生產(chǎn)打下良好基礎(chǔ)。 技術(shù)特點(diǎn)： 1．關(guān)鍵技術(shù) （1）柵條狀裝置除雜技術(shù)； （2）CCD檢測(cè)技術(shù)； （3）大規(guī)?？删幊绦盘?hào)采集處理技術(shù)； （4）氣缸氣動(dòng)執(zhí)行技術(shù)。 創(chuàng)新點(diǎn): （1）試驗(yàn)臺(tái)參數(shù)可調(diào)且部分機(jī)構(gòu)可進(jìn)行自由分離組合； （2）PLC和變頻器實(shí)現(xiàn)了水循環(huán)的自動(dòng)控制； （3）采用2級(jí)分選，提高了番茄加工的分選精度。 推廣前景: 1．為番茄色選自動(dòng)分選搭建試驗(yàn)臺(tái)； 2．為工廠化自動(dòng)分選提供理論依據(jù)； 3．應(yīng)用于教學(xué)科研和工廠模擬。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè): 可為新疆及兵團(tuán)番茄行業(yè)帶來(lái)極大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益： 1．解放勞動(dòng)力，降低生產(chǎn)成本，提高番茄產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。 2．提高番茄和番茄制品質(zhì)量，提高產(chǎn)品價(jià)格。 3．促進(jìn)番茄產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化發(fā)展：還可打破技術(shù)壟斷，降低產(chǎn)品價(jià)格，同時(shí)節(jié)約大量維護(hù)費(fèi)用。 4．推進(jìn)新疆和兵團(tuán)實(shí)施農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略性結(jié)構(gòu)調(diào)整及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整
同類課題研究水平概述
- 目前，在國(guó)外，主要從事番茄自動(dòng)分選設(shè)備的研發(fā)單位以美國(guó)的FMC公司為代表，他們專門從事番茄產(chǎn)業(yè)裝備技術(shù)研究，起步較早，技術(shù)也較為先進(jìn)。他們生產(chǎn)的自動(dòng)分選裝備主要應(yīng)用于番茄收獲及番茄制品加工企業(yè)，有較好的口碑。但設(shè)備價(jià)格昂貴，僅檢測(cè)、控制及分級(jí)系統(tǒng)就約40萬(wàn)元人民幣，且他們對(duì)技術(shù)進(jìn)行壟斷，需定期進(jìn)行返修，維護(hù)費(fèi)用高。 國(guó)內(nèi)對(duì)番茄自動(dòng)分選裝備的研究單位主要集中在大學(xué)，但目前主要進(jìn)行檢測(cè)方面的研究，如河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、江蘇大學(xué)、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等，都是利用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，對(duì)番茄的顏色及形狀特征進(jìn)行檢測(cè)研究，而后通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法等實(shí)現(xiàn)番茄的分級(jí)，但目前尚少有成型的檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)成品。 本作品將加工番茄自動(dòng)分選技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，研制的加工番茄自動(dòng)分選試驗(yàn)臺(tái)將番茄的輸送、除雜和分選集于一體，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先。該試驗(yàn)臺(tái)具有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）較好的解決了番茄深加工企業(yè)分選效率低、分選成本高等問(wèn)題； （2）解決了現(xiàn)有番茄分選完全依靠人工以及由于分選率低所造成的番茄制品質(zhì)量不高等問(wèn)題； （3）能夠提高加工番茄企業(yè)的生產(chǎn)效率，促進(jìn)番茄制品加工企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
