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甘蔗刀手柄自动生产线传输系统设计

摘□□要

我国是甘蔗种植大国，但由于其收获机械技术落后，通常都是依靠人工利用甘蔗刀进行收割。甘蔗刀是重要的农业生产工具之一，主要用于甘蔗收获时进行砍伐收获，操作简单方便。由于我国甘蔗刀年产量巨大，甘蔗刀快速高效的生产成了甘蔗行业发展的关键因素。本文在国内常规的甘蔗刀手柄的生产线传输系统的基础上，对甘蔗刀生产的国内外发展状况进行总结和研究，并对传输系统进行设计和仿真，使其可以满足甘蔗刀手柄生产的市场需求，提高了甘蔗刀手柄的生产效率，降低了甘蔗刀的生产成本。

用Solidworks对整条生产线进行了三维设计，根据其工作原理和结构组成，设计了打孔机、送料装置、收集箱、收集装置和开缝装置等主要部位，确定了装置主要技术参数。

为了验证设计的可靠性、安全性，以理论分析计算为基础，通过计算机软件辅助设计，对刀架导轨、刀槽、压爪、带轮轴等关键工作部件，利用有限元的方法进行了设计及动力学分析。对立式甘蔗刀开刃磨削装置的刀架导轨

和刀槽进行了有限元分析，在施加250N垂直载荷下，刀架导轨的最小位移为0.001mm，最大位移为0.0053mm，符合设计要求。

关键词：甘蔗刀手柄；自动生产线；传输系统注:摘要单独成页

第1章□绪论

1.1□论文研究背景与意义

我国拥有很大的甘蔗市场，是甘蔗种植大国，近十年来我国甘蔗种植面积基本稳定在140万公顷以上。在南方，甘蔗是广泛种植的经济作物，并且我国白糖的生产约有80%左右都是以甘蔗为原料，同时甘蔗汁多、味美、甘甜、营养丰富，深受人们的喜爱。甘蔗刀作为传统的农用工具，在国内外甘蔗收获作业中依然是必不可少的工具。国内甘蔗刀年产量可达到将近5000万把，如此庞大的产量，如果不能实现更优质的自动化生产，势必会不利于甘蔗种植业的发展。在甘蔗刀制造过程中，甘蔗刀手柄自动生产的传输是甘蔗刀生产的重要环节，先进的生产线设备是提高甘蔗刀产品质量和生产效率的重要因素。然而，现有甘蔗刀磨削装备存在用工量大、操作繁琐、作业环境差、效率低等问题，如何改变传统生产线传输系统，对实现手柄生产的自动化和刀具的大规模生产具有重要的意义。

1.2□当前研究现状

我国是世界产糖大国，甘蔗是我国制糖工业的主要原料，蔗糖产量占总产糖量的90％多。30年，我国农村劳动力结构发生了深刻变化。在甘蔗生产中，机械化是提高劳动生产率、降低生产成本、减轻农民劳动强度、促进我国糖业发展的关键，已成为甘蔗产业的迫切需求。但由于我国幅员辽阔，地理环境存在复杂多变的现象，和世界主要发达国家相比，机械化不利于在国内大规模使用，并且没有抓住人口红利的优势，因此甘蔗收获暂时不宜采用大规模机械化，收获甘蔗只能采用传统的人工收获的方法，甘蔗刀就此一直被广泛使用。甘蔗刀的生产制造因此成为了我国农业生产环节的重中之重。

1.3□甘蔗刀发展趋势

我国甘蔗刀的行业已经发展到了一个比较发达的地步，附近的河北省滦南县是远近闻名的甘蔗刀产地之一，比

较普遍的型号例如M702，M208A，M204等等。甘蔗刀年产量达到2500万把，占国内市场的50%以上，国外市场的40%以上。我国自古就是农业大国，使用器具收获农作物也具有很长的历史，使用刀具也早于其他农业国家。我国刀剪制造业经过长久的发展，经过了从无到有、从简到精的过程，但现阶段的研究仍处于发展阶段，主要发展趋势有以下两个方面：

1.随着新时代人工智能技术的飞速发展，甘蔗刀手柄生产线具有广阔的市场前景和丰厚的利润，开发大功率、大进给量、高速度的生产线,高效率、高自动化是我国近几年甘蔗刀自动生产装置的主要发展方向；

2.根据我国国情和生产条件，我国刀剪制造商主要是中小型化企业，生产效率和自动化水平，该装置的生产率以单位时间可加工的工件数量来表示。装置的打孔效率越高，传送带速度越快，则其生产效率也就越高。生产线的工作效率高，能够很大程度的使甘蔗刀的加工成本降低。生产线的自动化程度也对工作效率影响较大，自动化程度越高，则装置的生产效率也就会越高。

1.4□主要研究方向

本课题利用理论研究与计算机辅助设计相结合的方法，主要以理论计算和模拟实现为线索，利用Solidworks设计软件进行建模、装配。根据目前市场上已有的刀具磨削机械，在满足加工要求的前提下，改进设计新型刀具磨削装置，主要内容如下：1.针对目前刀具磨削机械技术差、效率低的现状，设计立式甘蔗刀开刃磨削装置，用

Solidworks进行三维设计与分析。根据其工作原理和结构组成，设计磨削装置、刀架机构和进给装置，确定装置主要技术参数，根据设计要求选取电动机、皮带、磨刀等。2.综合现有刀具开刃磨削装置的优点和不足，结合我国农业工具生产现状，提出刀具开刃磨削装置的关键性问题以及创新理念，设计出一台能够实现多工位、高效的甘