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冬至黑,过年疏;冬至疏,过年黑。(意思是:冬至这天台湾如果没有太阳,那么过年一定晴天,反之,如果冬至放晴,过年就会下雨。)
阴过冬至晴过年。(浙)
冬至阴天,来年春旱。(鲁)
晴冬至,年必雨。(鄂)
冬至晴,春节阴。(辽)
冬至晴,明年阴雨多。(桂)
冬至晴一天,春节雨雪连。(皖)
冬至晴,正月雨;冬至雨,正月晴。(浙)
冬至晴,新年雨,中秋有雨冬至晴。(黑)
冬至晴,新年雨;冬至雨,新年晴。(鲁、湘)
冬至冷,春节暖;冬至暖,春节冷。(湘、粤)
冬至不冷,夏至不热。(湘)
冬至暖,冷到三月中;冬至冷,明春暖得早。(桂)
冬至暖,烤火到小满。(桂)
根据冬至的风、霜、雨、雪预示未来天气的谚语
冬至西北风,来年干一春。(晋)
冬至强北风,注意防霜冻。(湘、桂、云)
冬至无雪刮大风,来年六月雨水多。(藏)
冬至没打霜,夏至干长江。(湘)
冬至打霜来年旱(湘)。
冬至有霜,腊雪有望。(浙)
冬至有霜年有雪。(苏、鄂、川)
冬至无雨一冬晴。(皖、鲁、川)
冬至无雨,来年夏至旱。(桂)
冬至无雨过年雨,冬至下雨过年晴。(赣)
冬至毛毛雨,夏至涨大水。(湘)
冬至雨??,小寒见霜冻。(湘、桂)
一年雨水看冬至。(浙)
冬至有雨雨水多,冬至无雨雨水少。(粤)
冬至落雨星不明,大雪纷纷步难行。(苏)
冬至有雪来年旱,冬至有风冷半冬。(晋、鲁)
冬至吃饺子的谚语:
饺子就酒、越过越有。
好吃不过饺子,舒服不过倒着。
送行的饺子迎行的面。
冬至饺子夏至面。
哑巴吃饺子--肚里有数。
茶壶里煮饺子--肚里有货倒不出来。
冬至吃饺子的谚语:
冬至到,吃水饺
十月一,冬至到,家家户户吃水饺
冬至不端饺子碗,冻掉耳朵没人管
以上习俗,是因纪念“医圣”张仲景冬至舍药留下的。
冬至饺子夏至面:夏至这天,山东各地普遍吃面条,俗称“过水面”,有“冬至饺子夏至面”的谚语。
阴过冬至晴过年
冬至在月头,大寒年夜交;冬至在月中,天寒也无霜;冬至在月尾,大寒正二月。
犁田冬至内,一犁比一金。冬至前犁金,冬至后犁铁。
冬至头,天气暖;冬至中,天气冷;冬至尾,冷得迟。
冬至天气晴,来年百果生。
冬至不离十一月
冬至大如年
冬节夜最长,难得到天光。
冬节丸,一食就过年。
冬至无雨一冬晴。
冬至在月头,大寒年夜交;冬至在月中,天寒也无霜;冬至在月尾,大寒正二月。
冬在头,卖被去买牛;冬在尾,卖牛去买被。
冬节乌,年夜苏(晴暖);冬节红,年夜耽(淋湿阴雨)。
冬至出日头,过年冻死牛。
冬至天气晴,来年百果生。
冬至节令天。稼接桃李奈。
冬至稻无刈,一夜脱一箩
不到冬至不寒,不至夏至不热。
犁田冬至内,一犁比一金。冬至前犁金,冬至后犁铁。
冬至萝卜夏至姜,适时进食无病痛。
冬至地干燥,钟响人咳嗽。
冬在头,卖了被置头牛;冬在腰,冻死猫;冬在尾,冻死鬼。
晴冬至,年必雨。
冬至黑,过年疏;冬至疏,过年黑。(黑,指下雨)
冬至暖,冷到三月中;冬至冷,明春暖得早。
冬至强北风,注意防霜冻。
冬至下场雪,夏至水满江。
冬至在头,冻死老牛;冬至在中,单衣过冬;冬至在尾,后悔没有火炉。
晴冬至,年必雨。
冬至黑,过年疏;冬至疏,过年黑。(黑,指下雨)
冬至暖,冷到三月中;冬至冷,明春暖得早。
冬至强北风,注意防霜冻。
冬至下场雪,夏至水满江。
冬至在头,冻死老牛;冬至在中,单衣过冬;冬至在尾,后悔没有火炉。
冬至落雨星不明,大雪纷纷步难行
冬至西北风,来年干一春。
冬至南风百日阴
阴过冬至晴过年
冬至在月头,大寒年夜交;冬至在月中,天寒也无霜;冬至在月尾,大寒正二月。
犁田冬至内,一犁比一金。冬至前犁金,冬至后犁铁。
冬至头,天气暖;冬至中,天气冷;冬至尾,冷得迟。
冬至天气晴,来年百果生。
冬至九九歌
早时在民间,冬至九九歌也是口口相传,甚为流行,如今会的人也不多了,在北京,《冬至九九歌》流传了几百年了。从冬至那天算起,以九天作一单元,连数九个九天,到九九共八十一天,冬天就过去了。
冬至九九歌(1)
初九二九,相逢不出手(手插在袖筒或口袋里);三九二十七,檐前倒挂笔(冰柱);四九三十六,行人路途宿(回家过春节);五九四十五,穷汉阶前舞(赞春、送财神);六九五十四,枯桠枝发嫩刺;七九六十三,行人路上脱衣裳;八九七十二,麻拐子(青蛙)田中嗝;九九八十一,脱去蓑衣戴斗笠。
冬至九九歌(2)
一九二九,怀中抄手;三九四九,冻死猪狗;五九六九,沿河看柳;七九六十三,路上行人把衣担;八九七十二,猫狗卧阴地;九九八十一,庄稼老汉把田犁。
冬至九九歌(3)
一九二九不出手;三九四九冰上走;
五九六九沿河看柳;七九河开八九雁来;
九九加一九,耕牛遍地走。
冬至九九歌(4)
一九二九不出手,三九四九冰上走,
五九六九河边看柳,
在教学中要激活学生的创新思维和培养学生的问题意识必须要有一个宽松、民主的学习氛围;建立一种民主、平等、互相尊重、互相信任、互相理解的和谐的师生关系,学生才能敢于质疑、勇于争论、善于思辨,他们的创造性思维的火花才会迸发。
以往的学习形态大都拘泥于课堂,学生所吸取的信息绝大部分来自于教科书中的描写和教师的描述,而自从有了综合实践活动之后,学习的形态开放了,学生的目光一部分从书本上投向了自然世界、社会生活,不再拘泥于纯粹的接受,这大大激发了学生学习的兴趣和探索创造的欲望。综合实践活动为儿童搭建了一个自主探索的舞台,而生活为这个舞台提供了源源不断的精彩节目。
首先,让孩子走进自然世界。大自然是本教科书,也是个大课堂。它为儿童的学习提供了大量素材,为学生的发展提供了广阔的空间。教师可以作为引路人,把孩子引向大自然,让他们在这个大课堂里获取更多的信息,增长更丰富的知识,增强责任感。
而且通过这样的活动,既可以开阔儿童的眼界,又能丰富他们的知识,让他们领略了大自然。自然界中的花花草草、山山水水都是丰富的资源,让儿童自己去发现大自然的奥秘总比我们老师乏味的传输要好的多吧!
其次,让儿童融入社会。陶行知曾说过:“生活即教育,社会即学校。”综合实践活动不仅要让儿童走进自然,更要让他们完成由“自然人”向“社会人”的转化。儿童的社会责任感必须在社会这本无字的书中培养出来。
在《豆腐的学问》这个主题活动中,如果仅仅从书本上和网上查找一些资料的话,无非只是了解一些知识性的东西。我们没有满足于此,而是把学生带入了社会。
我们帮助学生联系好了有名的豆腐制作人蒋爷爷,通过采访,了解到了豆腐人的艰辛,用相机拍下了制作豆腐的整个流程,并用双眼见证了豆腐制作的精细和巧妙。又跟随蒋爷爷到菜场见识了卖豆腐的过程。回校后,又用简单的器具自己动手做了一回豆腐,并创作了彩色豆腐系列。豆腐菜肴组的同学更是忙得不亦乐乎,利用同学的爸爸是厨师的有利条件,向他学习了几个豆腐的菜肴,做出了“家常豆腐”“麻婆豆腐”“泰式豆腐”等五花八门的菜。豆腐趣话组的同学也不甘示弱,收集了民谣、豆腐菜谱等,排练出了几个令人捧腹的节目……看着孩子们自始自终乐呵呵的笑脸,听着孩子们成熟的话语,我们可以明显感觉到,融入社会可以促进孩子成长!
关键词:语言情景;文本;课堂
教育学家苏霍姆林斯基曾经说过:“教师高度的语言修养,在极大程度上决定着学生在课堂上脑力劳动的效率。”由此可见,语言情景的创设在语文课堂教学尤其是文本教学中起着举足轻重的作用。“语言情景既有客观的‘物境’,又饱含主观的‘心境’,是主体与客体相互交融的产物,它不仅是优秀的语言现象,而且是饱满的情感记录,具有可捉摸的感情形象。”[1]语言情景创设包括语言组织、语气表达、肢体语言、表情语言、激励性语言等。
一、至美的语言组织,串联起文本
小学所选编的文章很多“文情并茂”,寄托着作者的情思,饱含着作者的情感,教师需要把作者的情感转化成学生的情感,因此,在教学中教师需要运用富有感情的语言创设一个孩子最喜爱、最容易接受的情景,让他们仿佛身临其境,有浓烈的情绪氛围可以感受。
如在教学一年级下册的《识字1》这篇识字韵文时,我先用生动优美的语言向学生介绍春天的特点,让孩子听着描述进入春天的氛围中,然后带着孩子一起唱《春天在哪里》的歌谣,激发孩子找春天的兴趣,最后出示春天的图片,孩子们学习的热情一下子高涨起来,仿佛此时正置身春天的田野中,在细细地感受春天的美,在认真寻找春天的美景。
二、至美的语气表达,引学生学文本
语气表达是语言情景重要的组成部分,抑扬顿挫的语气表达饱含文章作者的情思,让学生直观地感受文章所传达的情感;抑扬顿挫的语气也传达了老师在课堂上的一腔热情,吸引孩子注视着老师,跟随着老师,情绪也跟着老师的语气高低起伏。
抑扬顿挫的语气可以用在课文的示范朗读上。小学生的情感体验相对较浅,因此对文中所表达的喜怒哀乐的情感描写感受不深,是非观念仍需要特别指导,因而教师运用疑问、好奇、惊讶、感叹、悲叹、欢快的语气来朗读课文,能形成文中所述的情感氛围,学生置身其中,很快地进入角色,经教师点拨,对文章所表达的情感能有具体的感受和理解。
在教学《第一次抱母亲》这篇课文中“在我记忆中,母亲总是手里拉着我,背上背着妹妹,肩上再挑100多斤重的担子翻山越岭。这样年复一年,直到我们长大。我们长大后,可以干活了,但逢有重担,母亲总是叫我们放下,让她来挑。我以为母亲力大无穷,没想到她是用80多斤的身体,去承受那么重的担子”这一自然段时,我采用配图、配乐的朗读方式,用低沉的舒缓的语气朗读让学生感受作者内心的难过,面对护士的责怪,作者急切而又显得无力的辩驳,再到回忆母亲往事慢慢产生的愧疚感,在这样的朗读中学生感受到了作者的难过,也了解了他难过愧疚的原因,甚至感同身受,想到了自己的母亲为自己所做的事,这样感受文章所传达的思想情感就容易多了。
抑扬顿挫的语气还能用在过渡语和提问上。过渡语和提问是串联起课堂教学的重要组成部分,这要求教师在课堂上自己先进入文本,在教学中投入丰富的情感,或激情昂扬地感叹,或悲伤难过地诉说,或充满好奇地提问,或欢快激动地高呼……学生的心情、注意力也随着这些高低起伏的语气表达而不停地变化,激发了学生强烈的学习兴趣,也有助于学生感悟文本。
三、至美的肢体、表情语言,助学生解文本
小学阶段的儿童的思维发展表现为形象思维仍处在重要的位置,因此教师要懂得使用丰富的肢体语言、表情语言来触动和激发儿童的形象思维,让整个课堂的气氛也变得活泼生动起来。“教师的肢体语言能对有声的语言起到恰到好处的补充、配合、修饰作用,通过教师的表情、手势、体态等既让语言的表达更加准确,丰富,易为学生所接受与理解,更是起到了事半功倍的教学效果。”[2]
四、至美的激励性语言,激学生学文本
教师通过发现学生身上的优点,采取有针对性的表扬与鼓励,会使学生内心产生强大的上进动力,使学生的自信心得到巩固,将学习潜力充分激发出来,对将来的学生生活会产生极大的作用。小学语文本身就是与语言有关的学科,教师通过激励性语言的运用,会使学生对语文产生较大的兴趣,提高学习过程中的积极性。
参考文献:
“救世主”驾到
如今马路上行驶的特斯拉可以说数量不少,凡是有点“资本”的人几乎都想买一辆。但殊不知如果不是当初丰田章男的一个决定,可能现在我们也无法开到这么高级的电动汽车。在特斯拉成立之初,创始人马斯克还只是硅谷的一个楞头小子,那时的他没有过硬的产品,也没有过硬的资金,但丰田已是全球最大的汽车公司。在2012年以前,特斯拉只有一款名为Roadster的电动跑车在市面上进行销售。那为什么丰田还会看上特斯拉这个“穷小子”呢?答案正是Roadster。
2010年马斯克邀请了他的一位粉丝到其加州的家中试驾特斯拉Roadster车型。这个粉丝不是别人,正是丰田章男。作为全球最大汽车公司掌门人,丰田章男当即发觉了电动车的潜质。在双方见面仅仅数周之后,丰田汽车便与特斯拉达成业务合作关系,以每股17美元的价格收购了特斯拉约3%的股份,共计投资约5000万美元,并将自己市值一度高达10亿美元的加州工厂以4200万美元的超低价格卖给了特斯拉。而此时也正是特斯拉最为困难的时期,丰田以“雪中送炭”的方式和特斯拉走到了一起,双方“恋爱”的日子也正式开启。
合作并不顺利
虽然说恋爱中的男女不可避免争吵,但真要是谁都不在乎对方了,撕破脸也就真无所谓了。
2011年,丰田向特斯拉投资1亿美元,特斯拉为RAV4项目提供锂离子电池、电动机、相关软件和其它部件。马斯克表示RAV4电动版只是更深层次的合作跳板。然而合作不久,双方工程师就爆发了诸多冲突。
例如,特斯拉希望为RAV4电动版配备电子驻车制动,但丰田团队却驳回了美国人的这一设计,坚持使用传统的机械式驻车制动;特斯拉提出要为RAV4加一个电池板底部的外壳,丰田认为这会破坏车辆完整性,最后撇开特斯拉独立完成外壳设计;丰田对特斯拉的能量回收系统不信任,认为能量回收系统会导致车辆行驶不平顺,这会让消费者反感;丰田与特斯拉互相技术保密,双方都没有共享自己的技术代码等等。
最终,于2012年上市的电动版RAV4只售出了不到2000辆并于2014年停产。2014年第一季度,双方的矛盾更是似乎到了不可调解的程度。先是特斯拉单方面表示将停止为丰田供应锂电池,丰田则宣布出售所持特斯拉的部分股份。这场“冷战”也正式打响,在随后的几年时间里,双方似乎也并没有什么合作新闻出现,就好像两个人突然消失一样,再无新闻报道。
丰田赚了也赔了
其实在这场“恋爱”中,真正受益的还是特斯拉,在最困难的时候得到了最大的帮助,在最辉煌的时候与世无争。倒是丰田像是玩麻将常说的一句话“没输没赢”。从股票的价值来讲,无论是早期丰田抛售出的价格还是去年底抛售出的价格都要远远超过当时购买时的价格,“小赚”一笔绝对没有问题。但是这或许并不是丰田想要的,要知道在汽车技术飞速发展的今天,六年的时间足以改变一家企业的命运。就好像2010年时的特斯拉与现在早已是天壤之别。而随着Model 3量产的临近,也让特斯拉的市值一度超过美国第一大汽车制造商通用汽车。
不可否认,丰田在过去的六年时间里已然失去了电动车研发的最好“黄金时段”,否则如今马路上跑的或许早已是“丰田式”的特斯拉了。而随着近年来欧洲车企们不断带来的“排放门”事件,已经迫使欧洲车企也选择了纯动汽车这条“必经之路”。丰田自然也感觉到了来自全球的压力。尤其是面对中国政府对纯电动汽车的大力支持,各种利好政策的全面扶持,电动车普及率正在飞速发展。
此外,在6月初,奔驰也已经与北汽集团合作投产纯电动汽车,大众与江淮也正式“联姻”。丰田押注的燃料电池汽车有可能是长远的方向,但目前尚且形不成规模,成本高居不下,竞争力不强。面对竞争对手在电动车领域的重重攻势,丰田除了应战别无选择。不过,好在丰田已经正视这个问题。
关键词:动车组 制动 工作原理 试验
动车组制动装置性能的好坏,不仅会对动车能否正常安全运行有影响,更关乎乘客的乘车安全。动车组制动系统中最为重要也是最关键的装置,就是基本制动系统,在动车组制动系统中,当所有的制动系统措施都失去作用或是无法满足动车制动的效果时,基础制动装置就成了动车组的最后一道安全保障。随着动车组速度的不断提升与加快,原有的基础制动系统,在很大程度上已经无法满足高速动车组的紧急制动要求。笔者在本文中,主要对动车组的基础制动装置的工作原理以及与之相对应的试验方法进行了介绍。
一、动车组基础制动的工作原理
目前,国内动车组的基础制动所采用的方式,都是通过对空气的压缩来进行制动力量传递的,其主要是通过对动车组内部机构的活塞缸体以及杠杆机构,将作用在气缸内的空气压力转化为动车组的制动力量。其工作原理是通过对缸体内的空气进行压缩,依靠压力产生活塞运动,将运动所产生的压力依靠连接销传递到制动杠杆和闸片托,使闸片托上的闸片与制动盘之间形成制动磨擦副,并实施摩擦制动。为了能够对闸片与制动盘间的进行自动的调整,要在制动夹钳内设置间隙调整的相应装置,以便保证闸片和制动盘间的间隙处于正常大小。
CRH2和CRH3作为动车组中速度最快的两种动车类型,运用的制动方式是气液压钳制动,其制动力量的传递是在压缩空气的基础之上,还增加了液压油,通过空气和液压油在缸体之中的转换,使制动缸体内的压力增大,进而完成紧急制动任务。气液压制动比气压制动的效果更好,是气压制动改良与进步的成果。
二、动车组基础制动装置的试验方法
1.惯量置配及磨合
在进行制动效果试验之前,需根据试验要求来对其进行惯量置配,通过惯量置配来对动车实际运行中的负载进行模拟,因此惯量的置配对于整个试验来说,是非常重要的环节。为了使试验的条件与动车运行的实际条件保持一致,当惯量配置完成后,要对制动磨擦副进行多次的磨合,让摩擦副的接触表面保持良好,以便获取更加准确和稳定的摩擦性能和制动性能。磨合的标准,是通过一定的力量和速度连续进行N次制动,制动后查看制动装置的磨合程度是否均匀,均匀了就可以做接下来的试验,不均匀就要一直磨合到均匀为止,在磨合过程中,也可以对其数据进行采集和存储。
2.停车制动试验
停车制动试验不仅可以在干燥的条件下进行,也可以在潮湿的条件下进行。停车制动实验一般要在不同的制动初速度和解除压力向反复的进行,既可以进行常用制动的试验,又可以进行紧急制动试验。试验的第一步就是启动主电机,达到预定的速度并保持时间,在满足了规定的控制模式制动条件后,需立即施加压力进行制动,进入到制动能量的转化过程,同时采集多种的试验数据,直到缓解制动,完成制动试验。因为在制动试验过程中会产生高温,所以在控制温度的模式下,两次的制动间隔需要驱动的主轴转动,冷却试件,便于尽快的进入下一次的制动。停车制动试验可以在潮湿条件下进行,也可以在干燥条件下试验,同时可以根据试验中的要求控制盒选择通风的速度。
3.坡路制动试验
坡路制动试验是一项常规的试验科目,其使用的试验方法是以驱动功率来拖动主轴的转动,同时对其施加制动力,并且随时掌握好力的大小,使速度保持在恒定的标准值下,连续的运行,模拟列车匀速的运行在坡道上,考核制动装置在连续制动的情况下磨损性能、制动性能、温升情况。通过设置不同功率的驱动,可以模拟出不同坡道。
4.停放制动试验
停放制动试验测试的是制动装置的静摩擦系数,为计算和设计列车停放在坡道上的制动能力提供依据。试验时首先在静态条件下对其施加制动力,然后转动主轴,在摩擦间产生滑动,采集出滑动间的扭矩,由此扭矩可以计算出摩擦系数。目前在停放试验制动试验中有两种方法。一种方法采用的是气缸或油缸为主轴施加动力,在试验时将气缸或油缸接到主轴上,如果需要更换摩擦位置,需要重新连接。另一种方法采用的是大扭矩、低速装置,带动主轴开始转动,其中驱动装置的转速和输出扭矩是可以控制的,并且是可以连续运行的。本试验台运用的是后一种方法,最低的转速可以达到0.1/rad/min,不但可以实现静摩擦试验,还可以实现低速下的噪声试验。
5.客观环境试验
在试验中如果要求湿度控制、低温、高温、降雪环境,则需要在试验前开启环境控制系统,通过控制环境控制系统与试验舱相匹配,实现模拟的气候环境,被试件可以在特定的环境下进行多种的制动试验。
在试验中制动系统对低温的要求是十分严格的,所以在低温环境下的试验更有意义,UIC的标准中就有冰雪、低温试验的要求。本试验要求环境的最低温度是零下45摄氏度,并且要求中的风速、温度、喷水量等全部由计算机控制实现,可以满足极其严苛的试验要求。除以上的试验以外,利用本试验台也可以进行非常规的试验,例如耐久性试验、复杂性试验、模拟运营试验等等。
结束语
本文在动车组基础制动装置基本要求的基础上,对动车组的基础制动装置的工作原理及试验方法进行了分析与探讨。通过分析表明,良好的基础制动装置不仅能够保证动车组的安全运行,更为乘客的生命安全提供了有效的保障。
参考文献
[1].中国铁道科学研究院机辆所基础制动装置系列产品通过铁道部技术评审[J].中国铁道科学,2013,(01):28.
引言
随着农业综合开发,多种经营的发展,盆花种植面积不断扩大,盆花生产趋于规模化、多样化、精确化[1-2]。2011年,我国花卉生产总面积102.4 万公顷,比2010年的91.76 万公顷增加11.6%;销售总额1068.54亿元,比2010年的861.96亿元增加24%;出口额4.8 亿美元,比2010年的4.63 亿美元增加3.7%。由此可见,花卉生产在促进经济发展,满足市场需要方面发挥着越来越重要的作用。但目前大部分盆花收获过程中的包装作业还主要依靠人工作业,这些都是大量重复繁重的劳动,易使工作人员疲劳,不仅工作效率下降,同时也会影响盆花采收和分级的品质。由于盆花收获期较短,其人工收获劳动强度大,效率较低,不能满足市场对盆花的品质和新鲜度的要求,简易的机械收获和包装易造成盆花外形的损伤,而国外相对成熟的盆花包装机又存在价格昂贵、设备维修困难、不适合我国国情等难题[3-4]。针对以上情况,北京京鹏环球科技股份有限公司设计开发一种适合我国国情的盆花全自动套袋包装机[5-6],该包装机可完成盆花自动抓取、撑袋、套袋、排列等一系列连续动作,实现盆花包装的自动化,解决人工手动套袋造成花卉品质不一致、劳动效率低下等问题,提高盆花包装的品质和新鲜度,解放劳动力,改善劳动条件、降低作业费用和提高劳动生产率,增加产品附加值,促进花卉产业快速发展。
盆花自动包装机的研制
盆花自动包装机的总体设计
图1,图2为盆花自动包装机的整体外形,主要由三部分组成:盆花输入系统、盆花自动包装系统、盆花输出系统。每个系统都是一个独立的运动系统。整个系统具有方便操作、动作快捷、包装美观、无需人工等优点,此设备的投产将大大提高盆花包装的速度,达到节省劳动时间、节省生产成本的目的。其工作流程:
盆花自动包装机在电机的作用下驱动水平运输带上的盆花移动,当盆花移动至靠近水平运输带终部的光电开关反射区域时,终部的光电开关将信号传送至顶部电动滑台系统,顶部电动滑台系统移动至盆花上方,在气缸的驱动下,夹持爪将盆花抓住,与此同时,挂在支袋撑板上的包装袋被吸开,夹持爪将抓取的盆花缓慢进入撑开的包装袋中。待盆花完全落入包装袋中,气缸驱使气爪伸缩至合适位置并在气爪完全打开的状态下夹取套有包装袋的盆花,将盆花输送至盆钵中,实现盆花包装的自动化。当盆花完全落入包装袋后,气缸与气爪在底部纵向电动滑台的支撑下做纵向运动,当下降至与底部输送带同等高度的时候,沿着底部横向电动滑台的方向将带有包装袋的盆花放入底部输送带的盆钵中,由底部运输带运送出去,然后将套好包装袋的盆花放入指定的盆花储存架上或其他指定的位置。
盆花输入系统
盆花输入系统(如图3)主要包括盆花输入带,该机使用时通常与盆花分级系统共同连用,盆花分级系统输送过来的盆花由输入系统运送至盆花包装系统进行包装,因此,在设计时要协调好与上一系统环节的关键定位尺寸,应选择同一基准面,盆花输送带上面的高度要比上一级的花卉分级系统输送带上面的高度低2~8 mm,以便于盆花可以在输送带上正常的运动。当调整好输送带的运行速度后,安装调节光电感应开关的位置,使盆花在输送带停止运行后,能够停在气缸夹持爪可以夹持到的位置,且不会从皮带上掉落。
盆花输入系统的水平运输带上有一组光电反射开关,当盆花输送至包装机即将进行包装时,光电开关将信号传递给盆花机械手进行抓取盆花等动作。该输入带速度为0~1 m/s可调节。
盆花自动包装系统
盆花自动包装系统为此设备的关键工作环节,主要包括盆花套袋机械手、撑袋与落袋系统、盆花夹持结构、气动与电动滑台系统等。该系统可以利用机械手完成自动抓紧、撑袋、套袋、排列等一系列顺序连续动作,实现盆花的自动套袋包装过程。
盆花套袋机械手
盆花套袋机械手悬挂于顶部横向和纵向电动滑台上,当盆花传递过来时,根据信号在横向或纵向电动滑台上移动,完成夹取盆花、并将盆花放入包装袋中等动作(如图4)。
撑袋与落袋系统
撑袋与落袋系统,包括储袋系统、真空吸盘、静电消除器及缓冲气缸,当盆花套袋机械手将盆花抓起并移动至包装袋上方位置时,真空吸盘将储袋库中的包装袋吸开,此时静电消除器喷射气体将包装袋进行预撑开并具有消除包装袋之间静电的作用,储袋系统由一个带有缓冲功能的气缸支撑,目的是吸收真空吸盘与支袋撑板之间的撞击力,包装袋完全打开后,盆花即可顺利落入其中(如图5)。
盆花夹持结构
由气缸和气爪组成,气缸带动气爪的伸缩运动,气爪开闭可实现对套完包装袋的花盆自由夹取并将花盆送入指定的穴盘内(如图6)。
气动与电动滑台系统
包括6个电动滑台,3个气缸;其中,盆花套袋机械手上有横向和纵向2个滑台,用于带动机械手自由走动;盆花夹持结构有2个纵向,1个横向共3个滑台,用于带动盆花夹持结构自由走动;撑袋机构的缓冲气缸上有1个滑台,用于带动撑袋机构自由走动。3个气缸分别用于对盆花机械手的夹持爪进行驱动、气爪的驱动、储袋系统的缓冲作用。
盆花输出系统
综合考虑输出带安装的最低位置要求,及花盆抓取后所能下放的空间,以及抱盆爪运动的轨迹等因素,调整输出带的位置高度,及前后输送距离。使调整好的输送带,适合下一工作环节使用。该输出带与输入带运行速度一样,均为0~1 m/s可调节(如图7)。
盆花自动包装机控制系统的设计[7-8]
对盆花自动包装机来说,机械结构决定了该设备的功能,控制系统决定了该设备的功能是否能够正常工作。随着设备功能的越来越强大,控制系统技术不断更新,核心组件越来越小,逐渐向集成化、小型化、智能化发展。对于本设计,控制系统是包装机提高自动化程度的关键技术。
在此设计中,盆花自动包装机主要由输送带系统、套袋机械手、撑袋与落袋系统、夹持系统、启动与电动滑台系统等5部分组成。因此,控制系统完成的运动功能大体上可以分为以下几部分:传送带的启停运动、套袋机械手的展开与收拢、夹持爪的收拢与展开动作、夹持爪的收拢与展开动作、电动滑台的来回滑动动作。这几部分运动都按照设定好的工作流程运行,彼此交叉进行。
该包装机控制系统主要由硬件系统和软件系统构成。
盆花自动包装机硬件系统的设计
PLC机型的选择
在选择PLC型号时,应在满足控制系统功能要求的前提下,选择最可靠、最稳定、使用维护最方便以及性价比最优的机型。本设计中,选择西门子S7200系列CPU226的PLC控制,这个型号的PLC有24点的开关量输入和16点的开关量输出。选用这款PLC还需要配备功能扩展模块来与上位机进行通信;上位机可以通过GX-Developer编程软件来对FX1N进行编程,或者可以直接对可编程控制的运行情况进行监控。
PLC容量估算
由于在I/O点数选择时,需要留有一定数量的备用(如图4)I/O点(大约为输入/输出点数的15%~20%),根据包装机工作要求,需增加2个模块EM222进行扩展,该模块输出点数为8,因此,该包装机PLC容量为24+16+8x2=56个。
控制系统的要求:在盆花自动包装过程中,由PLC控制系统统一协调各执行机构完成相应动作。PLC控制系统要可靠性高、稳定性好,还应性价比高、易于扩展,并有良好的开发环境。包装机控制系统的主要执行元件是步进电机、气缸和液压马达,而要想控制这些执行元件动作,系统首先要控制电磁换向阀按预定的时序开闭。此外,控制系统还应具有简单的数据处理功能,以计算排种器转速。控制系统还应能控制播种机的开启、暂停、设定、状态指示、停止等(如图8)。
盆花自动包装机软件系统的设计
盆花自动包装机的PLC控制系统的硬件主要由PLC及外部设备组成。软件部分主要涉及系统程序、应用程序和编程语言。PLC支持的FX系列编程语言有指令表、梯形图以及顺序功能图SFC(Sequential Function Chart)。SFC是一种先进的设计方法,具有很好的通用性和规范性,使用它可以节约大量的系统开发时间,提高开发效率。PLC在系统中的主要功能是协调各子系统按照播种要求进行工作。因此,它既要完成各种逻辑控制,还要进行系统的监控。盆花自动包装机工作流程示意图如图9所示。
盆花自动包装机的试验
试验的目的、要求
根据使用要求,对盆花自动包装机的包装速度、机械手行程、整机额定功率指标进行检测。
试验条件
(1)试验应有检测部门、设计单位和承担试验的用户参加。
(2)试验的数据实测由具备试验设备及条件的有关国家科研单位的检测部门进行并出示检测报告。试验地点在北京市通州区双埠头村北京农机所试验示范基地。
(3)试验用仪器、仪表(主要是秒表和卷尺)由测试部门准备,其性能指标应符合国家有关条件的规定。
试验测试指标要求
(1)包装速度(单爪)≥100盆/h;
(2)机械手行程≥500 mm;
(3)整机额定功率≤1.5 kW(不含空压机)。
试验内容、方法、步骤、记录及数据处理
(1)试验内容:进行JPBZJ-1型盆花自动包装机包装速度、机械手行程、整机额定功率测定。
(2)试验方法、步骤:对于JPBZJ-1型盆花自动包装机,国家目前尚无成文的检测测试规范。
(3)试验步骤
① 本试验用的盆花是红掌盆花。装红掌的花盆尺寸为:上口直径170 mm,下口直径120 mm,高150 mm。
待JPBZJ-1型盆花自动包装机运行平稳后,控制系统启动,入口盆花输送带电机启动,盆花包装出口输送带电机启动,盆花夹持抓取机械手和盆花夹持摆放机械手自动归位于起始点,将试验的盆花放在包装机入口盆花输送带上,输送带带着花盆运行到光电开关感应的位置,开始启动秒表,盆花包装机连续完成10盆盆花包装后,停止秒表记录,将完成的时间记为T(s),连续测试5次,将每次完成10盆盆花包装的时间Ti(s)记录在表格内,对五次包装的时间取平均值B= (s),由此可以计算出包装1盆盆花平均时间为A=B/10(s/盆),每小时JPBZJ-1型盆花自动包装机的包装速度为Q=3600/A(盆/h)。
② 待JPBZJ-1型盆花自动包装机运行平稳后,控制系统启动,入口盆花输送带电机启动,盆花包装出口输送带电机启动,盆花夹持抓取机械手和盆花夹持摆放机械手自动归位于起始点,将试验的盆花放在包装机入口盆花输送带上,输送带带着花盆运行到光电开关感应的位置,夹持抓取机械手撑开移动到盆花的正上方,收紧机械手抱紧盆花向上抬起,记录机械手起始位置,后平移到撑袋机构上方,机械手将盆花垂直送到花袋内,停止机械手动作,用卷尺测量包装机机械手的行程距离L(mm),连续测试5次,每次测量的机械手行程距离Li(mm)记录在数据表内,对五次包装机机械手行程距离取平均值P= (mm)。
综上所述,测定的盆花自动包装机的包装速度为226盆/h,机械手行程为570 mm,整机功率为1kW,均达到预定指标。
结论
北京京鹏环球科技股份有限公司研制的盆花全自动包装机,经过北京市农业机械试验鉴定推广站鉴定后,指标合理,性能稳定,已在京鹏智慧温室里的花卉车间里进行了数月的试运行,在试运行期间,盆花全自动包装机与盆花栽培进行了有效的结合,解决了传统包装过程中人工劳动强度大,生产效率低,劳动成本高等问题,实现了鲜花多样化、工厂化、规模化、精确化生产,满足了市场对于盆花品质和观感的要求,大大提高了盆花的核心竞争力,为北京市建成十二五都市现代花卉产业提供了坚实的保障。
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