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阶梯式鸡蛋降落装置设计

张婷 张蕊 刘绍冲 王程骏 魏晨旭 籍鸽 高桐 吕丰訸

张婷,张蕊,刘绍冲,等.阶梯式鸡蛋降落装置设计[J].农业工程,2022,12(9):101-106. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.09.019
引用本文: 张婷,张蕊,刘绍冲,等.阶梯式鸡蛋降落装置设计[J].农业工程,2022,12(9):101-106. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.09.019
ZHANG Ting,ZHANG Rui,LIU Shaochong,et al.Design on stepped egg landing device[J].Agricultural Engineering,2022,12(9):101-106. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.09.019
Citation: ZHANG Ting,ZHANG Rui,LIU Shaochong,et al.Design on stepped egg landing device[J].Agricultural Engineering,2022,12(9):101-106. doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.09.019

阶梯式鸡蛋降落装置设计

doi: 10.19998/j.cnki.2095-1795.2022.09.019
基金项目: 山东省自然科学基金项目(ZR2018PEE010)
详细信息
    作者简介:

    张婷,本科生,主要从事物流工程研究 E-mail:1809807117@qq.com

    张蕊,通信作者,博士,讲师,主要从事机械结构设计和高效精密加工研究 E-mail:sduzhangrui@gmail.com

  • 中图分类号: S226

Design on Stepped Egg Landing Device

  • 摘要:

    针对人工收蛋环境脏乱差、强度大、效率低、成本高等问题,以及市面现有鸡蛋降落装置需淘汰原有鸡笼,增加投入成本、结构复杂、占地面积大等现状,设计了一种阶梯式鸡蛋降落装置,该装置结构简单、设计合理,在配合收蛋器进行收蛋作业时,可对鸡蛋提供较好的保护,避免破损。阐述了阶梯式鸡蛋降落装置的结构及工作原理,通过理论计算和有限元动态模拟分析了装置结构设计的合理性,通过多次鸡蛋收集试验验证了结构的可行性。

     

  • 图 1  配合收蛋器用鸡蛋降落装置整体结构

    1. 装置外壳 2. 支架 3. 集蛋盒 4. 小车 5. 集蛋盒轨道 6. 输出门 7. 柔性材料 8. 斜坡滑道 9. 输入门挡板 10. 输入门

    Figure 1.  Overall structure of egg landing device used with egg collector

    图 2  工作原理

    1. 阶梯式降落装置 2. 收蛋器小车 3. 集蛋盒 4. 集蛋盒轨道5.输送滑道 6. 多层阶梯式鸡笼

    Figure 2.  Working principle

    图 3  输入门局部结构

    1. 输入门挡板 2. 输入门 3. 引导板 4. 斜坡滑道

    Figure 3.  Local structure of input gate

    图 4  输出门局部结构

    1. 输出门 2. 弧形弯角

    Figure 4.  Local structure of output gate

    图 5  鸡蛋在斜面上的受力分析

    Figure 5.  Force analysis of egg on slope

    图 6  蛋壳及单体内容物有限元网格

    1. 蛋壳 2. 气室 3. 蛋液

    Figure 6.  PE mesh of eggshell and its content

    图 7  蛋体一阶模态振型

    Figure 7.  Isometric view and top view of mode shape of 1st mode

    表  1  不同部位受压时最大载荷

    Table  1.   Biggest load along different directions 单位:N

    载荷部位最大载荷最小载荷平均载荷
    小端面42.0131.1136.98
    中间面40.1725.2932.72
    大端面41.7926.6733.16
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    表  2  不同部位蛋壳厚度

    Table  2.   Thickness from different parts of eggshell 单位:mm

    部位最大厚度最小厚度平均厚度
    小端0.560.530.54
    中部0.520.490.51
    大端0.510.480.49
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    表  3  不同缓冲材料性质下最大冲击力和碰撞时间关系

    Table  3.   Maximum impact force and collision time relationship under different buffer material properties

    缓冲材料弹性模量/MPa最大冲击力/N碰撞时间/ms
    聚乙烯泡沫0.57818.418.40
    聚苯乙烯泡沫0.48324.927.10
    AB型瓦楞纸板1.12037.853.85
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    表  4  不同方式下鸡蛋收取比较

    Table  4.   Comparison of egg collection in different ways

    对比因素效率/
    (个·h−1
    破损
    率/%
    自动化
    程度/%
    连续性成本
    人工拾取1 5001.0 0
    传送带式收蛋机2 3440.2 90易卡顿居中
    阶梯式降落装置3 125 0100平稳顺畅
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-04-26
  • 修回日期:  2022-06-16
  • 出版日期:  2022-09-20

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