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基本信息

項目名稱:
加工番茄自動分選試驗臺
小類:
機械與控制
簡介:
本作品針對石河子大學機電學院研制的6SF-40型番茄色選機的正式上線進行實際生產調試實驗,利用校企合作項目的機會,通過結構創新,利用現代設計理論和方法,設計開發出了一臺新型高效、分選精度高、結構簡單、操作方便的加工番茄自動分選試驗臺。
詳細介紹:
本作品的試驗臺設計作為試驗臺開發的基礎,研究的主要是試驗臺的機械部分,從整體上可分為四部分,一是水力輸送系統,目的是實現番茄的輸送,同時起到清洗作用使番茄與雜質分開;二是除雜系統,目的是將經水力作用與番茄分開的雜質清除,同時將番茄輸送到下一級,雜質輸送到雜質回收車;三是濾水裝置,目的是將番茄經除雜后所帶的水分濾除,保證下一級色選工作環境要求;四是色選機,色選機即使我院研制的番茄色選機,實現番茄的分選。

作品圖片

  • 加工番茄自動分選試驗臺
  • 加工番茄自動分選試驗臺
  • 加工番茄自動分選試驗臺
  • 加工番茄自動分選試驗臺
  • 加工番茄自動分選試驗臺

作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

一、作品研究背景 加工番茄產業是新疆的紅色支柱產業,出口創匯產業。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,勞動程度大,生產成本高,鑒于此,石河子大學機電學院研制出了6FS—40型番茄色選機,但該機的一些具體理論和工藝參數仍有待進一步深入研究和優化。因此,我們開發了此試驗臺,為加工番茄實現自動分選提供實驗數據獲取及技術理論提取提供試驗平臺。 二、作品研究目的 1.為番茄色選自動分選線搭建試驗平臺; 2.為工廠化自動分選提供理論依據; 3.應用于教學科研和工廠模擬。 三、作品研究內容 1.水力輸送系統的設計研究 2.試驗臺整體結構的設計 3.參數檢測控制系統的設計 四、作品研究的基本思路 收集國內外有關色選機及實驗平臺設計方面的技術資料及論文文獻,通過對兵團及學校已引進設備的結構工作特點和性能參數的調研,在消化吸收國內外先進實用技術的基礎上,從加工番茄分選工藝技術要求入手,根據大米、棉種等色選機的結構功能及大學實驗室現有試驗臺,優化組合確定作品實施具體方案。 通過對加工番茄的物料特性研究及所混入的雜質的統計分析,確定試驗臺的檢測控制系統和分選執行系統的設計方案。通過計算機繪制平面及實體圖進行仿真分析,優化試驗臺的整體結構,繼而試制試驗臺樣機,進行試驗臺的調試試驗。 五、技術關鍵 1.試驗臺整體機構布局設計; 2.傳感器的布局及數據采集系統的設計; 3.試驗臺循環輸送系統的設計。

科學性、先進性

1.該試驗臺部分機構可進行自由分離組合,便于拆裝; 2.試驗臺的參數具有可調性,可為番茄實際分選加工作業提供理論依據和最佳分選工藝參數; 3.用PLC和變頻器實現了水循環的自動控制; 4.采用了2級分選,提高了加工番茄的分選精度。

獲獎情況及鑒定結果

該作品在2010年10月18日在石河子大學已被成功選送為國家大學生創新性實驗計劃。

作品所處階段

實驗室階段

技術轉讓方式

一次性轉讓

作品可展示的形式

實物、產品、圖紙、圖片、錄像

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

可用于除番茄之外的庫爾勒香梨、棉種、蘋果等其它農作物的分選,為實際制作生產打下良好基礎。 技術特點: 1.關鍵技術 (1)柵條狀裝置除雜技術; (2)CCD檢測技術; (3)大規??删幊绦盘柌杉幚砑夹g; (4)氣缸氣動執行技術。 創新點: (1)試驗臺參數可調且部分機構可進行自由分離組合; (2)PLC和變頻器實現了水循環的自動控制; (3)采用2級分選,提高了番茄加工的分選精度。 推廣前景: 1.為番茄色選自動分選搭建試驗臺; 2.為工廠化自動分選提供理論依據; 3.應用于教學科研和工廠模擬。 市場分析和經濟效益預測: 可為新疆及兵團番茄行業帶來極大的社會和經濟效益: 1.解放勞動力,降低生產成本,提高番茄產業經濟效益。 2.提高番茄和番茄制品質量,提高產品價格。 3.促進番茄產業自動化發展:還可打破技術壟斷,降低產品價格,同時節約大量維護費用。 4.推進新疆和兵團實施農業戰略性結構調整及農村經濟結構調整

同類課題研究水平概述

目前,在國外,主要從事番茄自動分選設備的研發單位以美國的FMC公司為代表,他們專門從事番茄產業裝備技術研究,起步較早,技術也較為先進。他們生產的自動分選裝備主要應用于番茄收獲及番茄制品加工企業,有較好的口碑。但設備價格昂貴,僅檢測、控制及分級系統就約40萬元人民幣,且他們對技術進行壟斷,需定期進行返修,維護費用高。 國內對番茄自動分選裝備的研究單位主要集中在大學,但目前主要進行檢測方面的研究,如河北農業大學、浙江大學、江蘇大學、東北農業大學等,都是利用機器視覺技術,對番茄的顏色及形狀特征進行檢測研究,而后通過神經網絡算法、遺傳算法等實現番茄的分級,但目前尚少有成型的檢測試驗臺成品。 本作品將加工番茄自動分選技術進行轉化,研制的加工番茄自動分選試驗臺將番茄的輸送、除雜和分選集于一體,在國內處于領先。該試驗臺具有以下優點: (1)較好的解決了番茄深加工企業分選效率低、分選成本高等問題; (2)解決了現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量不高等問題; (3)能夠提高加工番茄企業的生產效率,促進番茄制品加工企業的產業化發展。
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