小型淡水鱼剖鱼机设计与关键工艺参数研究

论文摘要

本文在研究鲢鱼的几何参数和力学特性的基础上设计并试制了一种针对鲢、鳙等淡水鱼的新型剖鱼机。该设备生产成本低、体积小、功耗小、适应性强、易推广;既能单机作业,适应小规模生产的要求,又能和其它前处理设备联合起来组装成流水线,满足大中型企业机械化流水线作业的要求。利用RGT2000—10微机控制电子万能试验机和自制的圆柱形平顶压头对鲢鱼鱼体抗压特性,如极限抗压力、极限压缩应力、弹性模量进行了测量。发现鲢鱼鱼体沿头尾轴线方向背部线、中部线、腹部线上各试验点的机械特性值差异不显著,这意味着沿头尾轴线方向上鱼体组织的力学性质相同;而在腹背轴线上不同点的机械特性值波动明显,这意味着在腹背轴线上鱼体组织的力学性质不相同。为探求剖鱼机合理的喂料方式并优化其夹具结构,进而减少鱼体加工时被夹片夹持所受的损伤,在对鲢鱼鱼体抗压特性研究的基础上,确定鱼体力学特性参数,建立鱼体有限元模型并验证了其计算结果的可行性。鱼体在夹片夹紧过程中的受力和变形有限元分析结果表明:在夹片上边缘的挤压和剪切作用下,鱼体表面存在的应力集中和凹陷是其受损的主要原因,这为夹片曲面形状和结构的改进指明了方向,同时也说明鱼体在加工时应采用腹部向下的喂料方式。为了解剖鱼机的剖鱼效果,以鱼体被剖开后剖面上条纹的宽度d为试验指标,以链轮转速（A）、刀盘转速（B）、刀盘齿高（C）为因素,安排L9（34）正交试验,分析上述因素对剖鱼效果的影响。试验结果表明:影响条纹宽度的各因素的主次顺序依次为A、C、B。最佳的因素组合为:A1B3C1,即选择链轮转速为10 r/min、刀盘转速1860r/min、刀盘齿高为Omm（即无齿刀盘）时鱼体的剖切效果最好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外水产品前处理设备研究现状
• 1.2.2 国内外水产品前处理设备的特点
• 1.2.3 国内外研究对本课题的启示
• 1.3 本课题研究的主要内容
• 1.4 本课题的创新点和难点
• 1.4.1 本课题的创新点
• 1.4.2 本课题的难点
• 1.5 技术路线
• 第二章 鲢鱼鱼体几何参数和机械特性研究
• 2.1 引言
• 2.2 鲢鱼体形参数的测量
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验仪器
• 2.2.3 测试指标
• 2.2.4 试验结果与分析
• 2.3 鲢鱼鱼体机械特性试验
• 2.3.1 鲢鱼鱼体压缩试验
• 2.3.2 鲢鱼鱼体剪切试验
• 2.4 本章小结
• 第三章 剖鱼机总体设计
• 3.1 剖鱼机整体结构
• 3.1.1 剖鱼机设计的总体原则
• 3.1.2 剖鱼机设计的总体要求
• 3.1.3 剖鱼机总体结构和工艺流程
• 3.1.4 剖鱼机工作原理
• 3.1.5 剖鱼机的基本技术参数
• 3.2 剖鱼机机架的设计
• 3.2.1 机架的设计要求
• 3.2.2 机架材料的选择
• 3.2.3 机架的结构
• 3.3 夹具的设计
• 3.3.1 夹具总体设计要求
• 3.3.2 夹片材料
• 3.3.3 夹片参数选抒
• 3.3.4 夹具结构与工作原理
• 3.4 剖鱼机切割系统的设计
• 3.4.1 剖鱼机切割系统的传动方案设计
• 3.4.2 电机的选用
• 3.4.3 刀盘臂的设计
• 3.4.4 刀盘支撑杆的设计
• 3.4.5 刀盘的设计
• 3.4.6 轴的设计
• 3.4.7 切割部件装配方案
• 3.4.8 剖鱼机切割系统切割深度调节原理
• 3.5 鱼体原料输系统的设计
• 3.5.1 传动方案的设计
• 3.5.2 电机的选用
• 3.5.3 链条的选用
• 3.5.4 主动链轮的选用
• 3.5.5 从动链轮的设计
• 3.5.6 轴的设计
• 3.6 夹片压紧导轨机构的设计
• 3.6.1 夹具压紧导轨机构的设计原则和要求
• 3.6.2 夹具压紧导轨材质的选择
• 3.6.3 夹具压紧导轨机构的结构
• 3.7 本章小结
• 第四章 鱼体在剖鱼机夹片中受力有限元分析
• 4.1 引言
• 4.2 夹片夹鱼过程中鱼体和夹片接触点运动分析
• 4.3 夹片夹鱼过程有限元分析类型的界定
• 4.4 二维接触性分析中所用单元简介
• 4.5 实体模型的建立
• 4.6 模型的加载和求解
• 4.7 结果与讨论
• 4.7.1 有限元分析结果
• 4.7.2 有限元分析与试验结果的比较
• 4.8 有限元分析结果的指导意义
• 4.8.1 夹具改进后有限元模型
• 4.8.2 有限元分析结果
• 4.9 本章小结
• 第五章 剖鱼机剖鱼效果试验及工艺参数研究
• 5.1 试验材料与设备
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 试验设备
• 5.2 剖鱼机加工不同规格鲢鱼时压紧导轨间距试验
• 5.2.1 试验方法
• 5.2.2 试验结果
• 5.3 不同规格鲢鱼最佳的切割深度试验研究
• 5.3.1 试验指标
• 5.3.2 试验方法
• 5.3.3 试验结果与分析
• 5.4 剖鱼机关键工艺参数的试验研究
• 5.4.1 试验方法
• 5.4.2 试验结果与分析
• 5.5 结论
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 附图