基本信息
- 项目名称：
- 加工番茄自动分选试验台
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本作品针对石河子大学机电学院研制的6SF-40型番茄色选机的正式上线进行实际生产调试实验，利用校企合作项目的机会，通过结构创新，利用现代设计理论和方法，设计开发出了一台新型高效、分选精度高、结构简单、操作方便的加工番茄自动分选试验台。
- 详细介绍：
- 本作品的试验台设计作为试验台开发的基础，研究的主要是试验台的机械部分，从整体上可分为四部分，一是水力输送系统，目的是实现番茄的输送，同时起到清洗作用使番茄与杂质分开；二是除杂系统，目的是将经水力作用与番茄分开的杂质清除，同时将番茄输送到下一级，杂质输送到杂质回收车；三是滤水装置，目的是将番茄经除杂后所带的水分滤除，保证下一级色选工作环境要求；四是色选机，色选机即使我院研制的番茄色选机，实现番茄的分选。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一、作品研究背景 加工番茄产业是新疆的红色支柱产业，出口创汇产业。目前番茄制品原料主要靠人工分拣，但该种方式分选效率低，劳动程度大，生产成本高，鉴于此，石河子大学机电学院研制出了6FS—40型番茄色选机，但该机的一些具体理论和工艺参数仍有待进一步深入研究和优化。因此，我们开发了此试验台，为加工番茄实现自动分选提供实验数据获取及技术理论提取提供试验平台。 二、作品研究目的 1．为番茄色选自动分选线搭建试验平台； 2．为工厂化自动分选提供理论依据； 3．应用于教学科研和工厂模拟。 三、作品研究内容 1．水力输送系统的设计研究 2．试验台整体结构的设计 3．参数检测控制系统的设计 四、作品研究的基本思路 收集国内外有关色选机及实验平台设计方面的技术资料及论文文献，通过对兵团及学校已引进设备的结构工作特点和性能参数的调研，在消化吸收国内外先进实用技术的基础上，从加工番茄分选工艺技术要求入手，根据大米、棉种等色选机的结构功能及大学实验室现有试验台，优化组合确定作品实施具体方案。 通过对加工番茄的物料特性研究及所混入的杂质的统计分析，确定试验台的检测控制系统和分选执行系统的设计方案。通过计算机绘制平面及实体图进行仿真分析，优化试验台的整体结构，继而试制试验台样机，进行试验台的调试试验。 五、技术关键 1．试验台整体机构布局设计； 2．传感器的布局及数据采集系统的设计； 3．试验台循环输送系统的设计。
科学性、先进性
- 1．该试验台部分机构可进行自由分离组合，便于拆装； 2．试验台的参数具有可调性，可为番茄实际分选加工作业提供理论依据和最佳分选工艺参数； 3．用PLC和变频器实现了水循环的自动控制； 4．采用了2级分选，提高了加工番茄的分选精度。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品在2010年10月18日在石河子大学已被成功选送为国家大学生创新性实验计划。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 一次性转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、图纸、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 可用于除番茄之外的库尔勒香梨、棉种、苹果等其它农作物的分选，为实际制作生产打下良好基础。 技术特点： 1．关键技术 （1）栅条状装置除杂技术； （2）CCD检测技术； （3）大规模可编程信号采集处理技术； （4）气缸气动执行技术。 创新点: （1）试验台参数可调且部分机构可进行自由分离组合； （2）PLC和变频器实现了水循环的自动控制； （3）采用2级分选，提高了番茄加工的分选精度。 推广前景: 1．为番茄色选自动分选搭建试验台； 2．为工厂化自动分选提供理论依据； 3．应用于教学科研和工厂模拟。 市场分析和经济效益预测: 可为新疆及兵团番茄行业带来极大的社会和经济效益： 1．解放劳动力，降低生产成本，提高番茄产业经济效益。 2．提高番茄和番茄制品质量，提高产品价格。 3．促进番茄产业自动化发展：还可打破技术垄断，降低产品价格，同时节约大量维护费用。 4．推进新疆和兵团实施农业战略性结构调整及农村经济结构调整
同类课题研究水平概述
- 目前，在国外，主要从事番茄自动分选设备的研发单位以美国的FMC公司为代表，他们专门从事番茄产业装备技术研究，起步较早，技术也较为先进。他们生产的自动分选装备主要应用于番茄收获及番茄制品加工企业，有较好的口碑。但设备价格昂贵，仅检测、控制及分级系统就约40万元人民币，且他们对技术进行垄断，需定期进行返修，维护费用高。 国内对番茄自动分选装备的研究单位主要集中在大学，但目前主要进行检测方面的研究，如河北农业大学、浙江大学、江苏大学、东北农业大学等，都是利用机器视觉技术，对番茄的颜色及形状特征进行检测研究，而后通过神经网络算法、遗传算法等实现番茄的分级，但目前尚少有成型的检测试验台成品。 本作品将加工番茄自动分选技术进行转化，研制的加工番茄自动分选试验台将番茄的输送、除杂和分选集于一体，在国内处于领先。该试验台具有以下优点： （1）较好的解决了番茄深加工企业分选效率低、分选成本高等问题； （2）解决了现有番茄分选完全依靠人工以及由于分选率低所造成的番茄制品质量不高等问题； （3）能够提高加工番茄企业的生产效率，促进番茄制品加工企业的产业化发展。
