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番茄种子脱茸装置的研究与设计

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由于番茄种子较小 ，千粒质量为 ２ ． ５ ～ ３ ． ５ ｇ ， 单 粒种子直径为 ０ ． ３ ～ ０ ． ７ ｃ ｍ ， 种皮被微茸毛覆盖 ， 易相 互粘结 ， 不易分离。为实现番茄精量播种 ， 需将番茄 种子外部的茸毛脱干净 ， 防止种子相互粘结 ， 降低用
种 量 。同 时 ， 脱 去 茸 毛 的 番茄 种 子 还 可 对种 子 进 行 包衣 、 丸粒 化等 深加 工 ， 为播 种 、 储存 创 造有 利条 件 ， 从 而 降低 播 种成 本 ， 提 高种 子质 量 和成 苗质 量 ， 为 实 施 番茄 精 量播 种奠 定基 础 。 本 文 通 过 对 番茄 种 子 物 料特 性 的分 析 ， 对 番 茄 种 子 脱茸 毛 关 键 技术 开 展 研 究 ， 为 番 茄 精量 播 种 技 术 的实施 提供 保证 。
关 键 词： 番茄种子 ； 脱 茸装置 ； 研究； 设计
中图分类号 ： ￥ ６ ４１ ． ２ ０ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ — ７ ７ ８ ２（ ２ ０１ ３ ） ０ ５ — ０ ０ １ １ － ０ ３
料搅龙推进 ， 在脱茸滚筒作用下 ， 使带种茸毛的种子 在螺旋搅龙及壳体之间发生均匀揉搓作用 ，将种子 上附着的茸毛去除。并利用振动筛筛选及风机的风 选， 得到表面光洁， 脱净茸毛的种子。
拉伸成型 ， 均取得满意的效果。 搅龙轴直径 ｄ ＝ ３ ０ ｍ ｍ ；
导程 Ｓ ＝ １ ０ ０ ｍ ｍ； 叶片 的宽度 Ｂ ＝ ４ ７ ． ５ ｍｍ。
Ｑ ＝ ３ ６ ０ ０ Ｆ ｒ Ｖ ｌ ｃ
图 １番 茄 种 子 脱 茸 装 置 结构 １ ． 电机 ａ ２ ． 传 动装置 ３ ． 喂料 装置 ４ ． 输送脱 茸装置 ５ ． 振动筛６ ． 风
机 ７ ． 电机 ｂ
２ 带 茸 番 茄 种 子 的物 理 特 性
带茸 番茄种 子形 状不 规则 ， 外覆 盖 短茸 ， 通过试 验ｉ 贝 ４ 试， 得 出带 茸番 茄种 子 的物理 特性 ， 为番 茄种 子
根据设计要求， 已知除茸器的生产率 Ｑ ＝ ５ ｏ ｏ ｋ ｇ ／ ｈ ， 根据试验测定， 除茸器螺旋转速为 ｎ ＝ ８ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ 时除茸
效果 最佳 。
４ ． １ 物料输 送 量
厚的钢带或钢板冲压或轧制而成 ，然后焊或用螺钉
固定 在螺旋 轴上 （ 图２ ） 。常用螺旋 叶 片的材料 分为 １ ６ Ｍｎ 和Ｑ ２ ３ ５ Ａ两种 ， 叶片厚 度为 ２ ～ ３ ｍ ｍ， 采 用冷态
４ Ｓ ４ １ ９ ７ ｎｑ ０ １ ４ ６ ４ ６９ ｆ ｉ ０ ． ０ ｑ１
１ 结 构 及 工 作 原 理 番茄种子脱茸装 置由电机 ａ ， ｂ 、 传动装置 、 喂料 装置 、 输送脱茸装置、 振动筛、 风机等组成（ 图１ ） 。 输 送脱茸装置 由电机 １ 通过传动装置 ２ 带动旋转 ， 原 料种子 由喂料装置喂人 ， 利用输送脱茸装置中的输
６ ５ ４ ３
番 茄 是蔬 菜 之 王 ， 新 疆 番 茄 种植 面积 和 产 量 均
占全 国 的 ９ ０ ％ 以上 ，种植 面积 已高 达 １ ． ５ ３万 ｈ ｍ ，
每年对加工番茄种子的需求量约为 １ ０ ０ ～ １ ２ ０ ｔ 。 番茄
种植 大 多采 用直 播 方式 ， 分 为手 工播 种 和机 械直 播 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — １ ８
３ 技 术 参 数
电机 型号
Ｙ８ ０１ — ４
电机功率（ ｋ ｗ）
转速 （ ｄ ｍｉ ｎ ）
０． ５ ５ １ ５ ０ ０
８ ３ ５ ０
破碎率（ ％）
生产 率（ ｋ ｇ ／ ｝ １ ）
基 金项 目： 石河子大学重大科技攻关计划项 目
手工播种时 ， １ 穴高达 １ ０ 余粒种子 ，机械播种 １ 穴
多达 ７ ～ ８ 粒 。新 疆作 为 中 国番茄 产 品 的主产 区 ， 番 茄播 种 用种 量 大 、 费种量 高 ， 且存 在 出苗 后期 人工 间 苗， 劳 动 力 投人 大 ， 劳动 力 强度 高 等 问题 。 目前 ， 生 产 上使 用 的主要 是 杂 交 一 代加 工 番 茄 种 子 ， 杂 交 制 种 程序 繁 杂 ， 制 种成 本 高 。
（ Ｇ Ｘ Ｊ Ｓ ２ ０ １ ０ 一 Ｚ Ｄ Ｇ Ｇ ０ ３ — ０ ５ ）
・
开发研 究 ・ ８ ３
新疆农机化
２ ０ １ ３ 年第 ５期
脱茸率（ ％）
螺旋叶片是螺旋输送 器 的主要工件 ， 由１ ． ５ ～ ３Ⅱ ｕ ｎ
４ 番 茄 脱 茸 装 置 主 要 参数 与 结 构
脱茸装置的设计提供理论计算参数 。测定均值 Ｌ ×
Ｈ为 ４ ． ５ ４ ￣ １ ． ９ ７ ￣ ０ ． ９ ０ （ ｍｍ） 。
表 １带 茸 番 茄 种 子 的 物 理 特 性 测试 值
平均长度 Ｌ 平均宽度 Ｗ 平均高度 Ｈ 千粒质量 种子休 止角 容积密度 （ ｍ ｍ） （ ｍｍ） （ ｍｍ） （ ｇ ） （ 。） （ ｇ ， ｃ ｍ ）
２ ０ １ ３ 年第５ 期
新疆农机化
・ 开 发研 究 ・
番茄种子脱茸装 置 的研 究与设计
丛锦玲 ， 坎 杂， 李景彬 ， 葛 云
（ 石 河 子 大 学 机 械 电气 工 程 学 院 ， 新疆 石河子 ８ ３ ２ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 番茄种子 外覆盖 茸毛 ， 为其后期种子丸粒化加工及精量播种 带来 困难 。通过对番 茄种子 的物理特性测定 ， 设计 了番茄种子脱茸装置 ， 利用输料搅龙的推进 作用 ， 种子之 间、 种 子与螺旋搅龙之 间的均 匀揉 搓作 用 ， 将种子 茸毛 脱 除。初步试验 ， 其脱茸脱净率可达 ８ ５ ． １ ％。

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加工番茄果秧分离装置的设计及仿真

加工番茄果秧分离装置的设计及仿真

加工番茄果秧分离装置的设计及仿真谭洪洋;李成松;坎杂;孙日宾;梁荣庆;冯玉磊【摘要】通过对梳齿法、机械手采摘法和振动分离法的比较,设计了一种偏心式激振机构的加工番茄果秧分离装置,并对其结构和原理进行了介绍,阐述了其设计过程.利用Solidworks对分离装置进行建模,通过对其虚拟样机进行干涉检查和动态仿真,实现了在设计阶段对装配体可视化的干涉检测以及产品设计的合理性分析,为实现加工番茄机械化采收提供了的前提条件.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2012(034)001【总页数】4页(P84-87)【关键词】加工番茄;激振器;Solidworks;仿真【作者】谭洪洋;李成松;坎杂;孙日宾;梁荣庆;冯玉磊【作者单位】石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子832003;石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子832003;石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子832003;石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子832003;石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子832003;石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子832003【正文语种】中文【中图分类】S225.920 引言中国已成为继美国之后世界第二大加工番茄生产基地，其加工番茄的种植面积约占世界总种植面积的28%左右[1]。

但目前加工番茄普遍采用人工采收，劳动强度大、生产效率低、费时费力、采收费用高，且常由于采收不及时，造成大量的加工番茄腐烂在地里，因此机械采收是加工番茄产业发展的一个必然趋势[2-3]。

加工番茄果秧分离装置作为收获机的3大核心部件之一，对收获机的作业速度和质量起着至关重要的作用,是实现机械化采收的前提。

加工番茄果秧的机械化分离方法主要有梳齿法、机械手采摘法和振动分离法[4]。

梳齿法，番茄茎叶易造成梳齿部位堵塞，并且对果实的损伤较大；机械手采摘法也称为机器人采收法[5]，由于农业环境的复杂性、不确定性以及果实分布的随机性，机械手采收效率不高，比较适用于小面积的大棚作业，难以适应大面积种植的加工番茄采收；振动分离法是通过振动发生器产生一定规律的振动来实现番茄果与秧的分离，主要有摘果器式分离装置、滚筒式振动分离装置、键式果实分离器3种分离装置[6-7]；但其体积庞大，分离效率低。

串番茄采摘末端执行器的设计与夹持实验

串番茄采摘末端执行器的设计与夹持实验

串番茄采摘末端执行器的设计与夹持实验段红燕，李世杰，杨　浩（兰州理工大学机电工程学院，兰州　７３００５０）摘　要：基于串番茄生长特性和采摘要求，设计了一种适应于采摘成串番茄的末端执行器。

基于螺旋理论，建立了夹持接触力学模型，分析了夹持的力封闭性；同时，建立了稳定夹持模型，对夹指的可靠夹持力进行了分析，得出夹持力Ｆ≥８．２４Ｎ。

制作了物理样机，并对直径为３～８ｍｍ的串番茄母枝进行了负重干扰性能的夹持实验，实验结果表明：夹指所能承受的动态负重随母枝直径的增大而增大，最小动态负重为１．０１５ｋｇ，完全满足采摘串番茄时的夹持能力需求。

关键词：末端执行器；夹持；采摘；串番茄；螺旋理论中图分类号：Ｓ２２５；ＴＰ２４２ 文献标识码：Ａ文章编号：１００３－１８８Ｘ（２０２１）０１－００５７－０５０　引言串番茄又名穗番茄，是近年来流行于国内外市场的一种成串收获上市的新型番茄品种，由于其果实颜色、果穗货架寿命、果实硬度和果实品质等方面很多突出特点，深受消费者的喜爱［１］。

随着我国科技的发展，机器人采摘逐渐代替了人工来改善劳动条件，提高工作效率，降低了采收成本。

机器人通过末端执行器对果蔬进行采收，末端执行器是直接与果蔬接触的重要部件［２］，对果蔬的采摘效率、采摘损伤率及采摘范围都有重要的影响。

由于果蔬的生长习性、采摘要求的差异，国内外学者已对各种果蔬的采摘末端执行器进行了大量的研究［３］。

针对番茄、苹果、柑橘等球状果蔬的采摘，学者们采用了拟人指、吸盘式及咬合式等方式的末端执行器［４－７］，而对成串采摘夹持母枝类的末端执行器研究较少。

为此，以采摘成串的串番茄为研究对象，设计了针对成串采摘末端执行器，基于力螺旋理论来分析了手指的力封闭性，同时对夹持力进行了分析，并制作了物理样机，进行了负重干扰性能的夹持实验。

１　末端执行器的设计收稿日期：２０１９－０７－０５基金项目：国家自然科学基金项目（５１６６５０２８）；甘肃省兰州市科技局基金项目（２０１５－ＲＣ－４４）作者简介：段红燕（１９７７－），女，河北邯郸人，副教授，硕士生导师，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｄｕａｎｈｙ＠ｌｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ。

番茄籽皮分离机的虚拟设计

番茄籽皮分离机的虚拟设计

收稿日期225作者简介李成松(62),男,讲师,从事农业机械及工业工程研究;22z @63。

第25卷　第5期2007年10月石河子大学学报(自然科学版)Journal of Shihezi University (Natural S cience )V ol.25　N o.5Oct.2007文章编号:100727383(2007)0520634203番茄籽皮分离机的虚拟设计李成松,高治国,刘　庆,侯渭宏,郭　健(石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子832003)摘要:为了提高番茄籽、皮分离的效率,利用番茄制酱副产物中各成分的物料特性差异,研制出依靠分离滚筒和滚筒内部连续转动的刮板组件实现番茄籽、皮分离的设备。

介绍了番茄籽皮分离机的结构和工作过程,通过对分离原理的分析,根据整个分离机的工作状况和分离质量的要求,运用Pro/E 技术设计制作出番茄籽皮分离机的虚拟样机,实验结果表明:利用Pro/E 技术可明显缩短该机的设计周期。

关键词:番茄;籽皮分离;设计中图分类号: 文献标识码:A 近年来,随着国际市场番茄酱贸易量的不断增长,番茄酱副产物[1～3](主要是籽和皮)的产量与日俱增,大量的副产物仅用作饲料或肥料,未及时清运的籽、皮还造成环境污染。

番茄酱的副产物主要有两方面用途:一可为番茄制种业提供原料;二可为番茄深加工企业,如番茄籽油生产企业[4]、番茄红素生产企业等提供原料。

目前,番茄籽、皮的分离完全依靠人工实现,其劳动强度大、效率低,难以适应大规模工厂化生产的需要,成为制约番茄制种业和番茄籽、皮深加工业生产能力的瓶颈,因此,研制高效、便捷的籽、皮分离机非常必要。

同时,随着机械加工、设计及制造技术的发展和计算机技术的进步,“面向产品”设计应用的三维设计软件日趋成熟,其中Pro/E 的发展更是大大简化了产品的设计过程,促进了机械设计的快速发展。

本文在认识番茄酱副产物中各物料特性的基础上,结合生产实际要求,利用Pr o/E 技术设计出虚拟的番茄籽皮分离机,并对其关键部件进行了运动学分析和优化。

番茄收成机的研究设计开题报告

番茄收成机的研究设计开题报告

大力发展番茄产业，加快发展步伐，就促使番茄收获实现机械化。番茄收获是农业生产过程中的重要环节，目前大都是人工采收，生产效率低，而番茄成熟季节与棉花成熟季节相同，由于新疆是棉花大省，占用劳动力很多，往往都是因为劳动力不足，影响了番茄的最佳成熟时节，严重影响了番茄的品质，造成了一定的损失！由于进口番茄收获机存在价格昂贵服务周期长和收费高等问题，对我国番茄机械化采收技术的推广和普及造成很大障碍，严重影响了新疆和兵团番茄产业的可持续发展。 为此，设计一种番茄收获机，并对该机的关键部件进行研制，该机可同时完成番茄秧的切割、果秧分离、色选和输送等工作。
[14]吴大勇,毕新胜,王磊.番茄收获机液压系统节能技术研究[J].农机化研究,2010,09:23-26.
[15]李成松,坎杂,谭洪洋,张若宇,孙日宾,陈端凤.4FZ-30型自走式番茄收获机的研制[A].中国农业机械学会.2012中国农业机械学会国际学术年会论文集[C].中国农业机械学会:,2012:6.
[16]坎杂,田学艳,任卫新.SL350型番茄收获机的引进与试验[J].新疆农机化,2000,06:20.
学生签名
年 月 日
指导教师审阅意见
指导教师签名
年 月 日
二、国内外应用现状与发展趋势
国外现状
美国是世界上加工番茄生产第一大国，采用机械化收获以后，不但促进了番茄种植规模的扩大，而且使番茄收获费用从占生产总费用的50%降低到16%。种植面积的扩大和收获费用的降低对提高美国番茄产业的竞争力起到了极大的促进作用。
美国加工番茄机械化收获与其它作物机械化收获发展过程的最大区别是，加工番茄机械化收获的发展充分体现了农艺与机械化技术的结合；它是首先通过选育出适于机械化收获的品种之后，才着手研制番茄收获机的。1962年以后，适于机械化收获的番茄品种达到成熟之后，番茄机械化收获才逐渐得到推广应用。到1968年，美国加工番茄机械化收获水平就达到了80%。