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本文在分析研究国内外大量生鲜食品包装机械研究和应用现状的基础上,提出了适应中国市场的负压式生鲜食品包装机包装工艺及整机方案,重点研究生鲜食品包装机的输送装置、切断机构和横封装置的工作原理和技术,实现生鲜食品的高速、高质量包装。主要研究内容及结论如下:(1)根据我国生鲜食品包装机械现状,提出了负压式生鲜食品包装机的设计要求以及技术参数,并对包装工艺进行了分析。确定了负压式生鲜食品包装机整机结构以及工作原理,根据生鲜食品包装机的传动要求,对包装机的传动系统进行了设计研究,并对各个机构传动的关键参数进行了计算。(2)对包装机输送装置进行了仿真与试验研究,通过压缩试验和ANSYS有限元仿真分析了输送装置对包装盒压缩变形的过程及机理,分析了包装盒的易损伤位置及原因。并通过正交试验,确定最佳参数组合,在包装盒及生鲜食品不压缩受损的同时,保证PET包装盒和输送装置有较好的输送同步性。(3)研制了基于凸轮连杆式的包装机切断机构,应用ADAMS建立了切断机构的参数化模型,对其进行运动学分析和仿真模拟,得到该机构主要参数变化对机构运动的影响规律。通过二次规划算法优化分析计算,得出一组最优参数组合,此参数条件下切刀的加速度最大值为7971 mm/s2,切割距离为20.4 mm,满足切断机构工艺需求。利用此参数组合的运动学仿真分析表明,下切刀的加速度最大值为7971 mm/s2,切割距离为20.4mm。试验样机对多种厚度的PVC保鲜膜切断率都在98%以上,切断机构满足生鲜食品包装机作业要求。(4)设计了一种基于负压原理的生鲜食品包装机横封装置,横封装置采用负压吸膜方式实现横封作业,装置主要由前吸风盒、切断器、后吸风盒和辊子输送机为主要部分组成。对横封装置裹膜过程中的动力学特性进行了分析,应用FLUENT进行后吸风盒流场研究。通过样机正交旋转组合试验进行影响因素的回归方程显著性分析,并通过MATLAB优化得出装置最佳的结构和工作参数,横封率为99.5%,回归方程式可较好的分析和预测横封装置的性能。(5)通过负压式生鲜食品包装机样机试制以及试验研究,样机对于生鲜食品的包装速度为49.4包/min,包装率为99.4%,鼓包率为5%,基于负压式原理的负压式生鲜食品包装机,达到了设计要求和预期目标。