非覆膜编织袋包装在饲料和化工等行业得到广泛应用,本课题组前期针对该市场需求设计了“全自动固体颗粒物料装袋系统”,并进行了装配与调试。然而在实际调试中发现编织袋容易偏移,从而导致套袋失败,同时伴有开袋摆臂机构夹紧力不足、部分零件偶尔失效等问题。本文针对上述问题,从套袋可靠性优化、编织袋受力分析与机械结构优化等方面展开研究,主要研究内容与结论如下:阐述了物料装袋系统的功能和性能需求,分析了现有开袋落料机构存在的问题和不足,主要呈现为开袋摆臂机构刚性不足,四边形开袋导致编织袋口偏移,编织袋与落料斗之间摩擦力造成套袋失败,并提出六边形开袋落料方法。分析了影响套袋可靠性的主要因素,建立了六边形套袋方法的可靠性数学模型,并使用MATLAB求解得到了可靠性最高的六边形袋口尺寸和料斗门尺寸组合。使用RecurDyn建立料门套袋仿真模型,通过对比受力情况认为新方案优于旧方案。建立了力学模型,分析了六边形开袋过程中编织袋的受力,并使用MATLAB求解了编织袋的作用力,从受力与位移角度确定了六边形开袋的约束条件。同时使用RecurDyn建立夹爪开袋仿真模型。对比发现认为数值计算结果与仿真结果一致,可信度高,为后续实现六边形开袋落料方案奠定了理论基础。根据计算所得的袋口尺寸和开袋过程中编织袋的作用力,完成了六边形开袋落料方案的设计,并对现有开袋落料机构进行了结构优化,如优化摆臂机构以提供开袋所需的夹紧力,优化摆臂机构的铰链、料门传动方式以及强化部分失效零件,提高了该机构的可靠性,并基于DFMA原则减少了零件数量。调试结果表明优化后的摆臂机构夹紧力以及零部件满足使用需求。