臺灣博碩士論文加值系統

台灣降雨集中在夏季，牧草生長旺盛。冬季氣候乾冷，牧草生長不易。發展適合台灣氣候之青貯方法，才能解決夏季與冬季產量差異的飼料供需問題。國內有牧草生產業者，使用青貯全株玉米的方式，製作玉米青貯料，並推出青貯玉米太空包包裝機，提供品質良好且穩定之青貯玉米，以應國內畜牧業者所需。目前第一代青貯太空包包裝機，採定點式包裝。為解決人工綁袋耗費的人力問題，及青割玉米收穫位置與青貯包裝場地相距過遠，長途運輸造成的青割玉米品質下降與運輸成本增加。因此本研究，以在大型拖板車上裝置橫式自動包裝與卸貨系統，並實現田間連續作業為目標，設計橫式包裝與卸貨系統，分析其包裝與卸貨流程。
本研究完成橫式包裝與卸貨系統設計及流程規劃，並對其進行分析。在桶式青貯玉米包裝容器材質選用方面，使用高密度聚乙烯，做為青貯桶材質。在青割玉米物性試驗，其試驗結果平均含水率為79.58%、平均虛表密度為0.26 g/cm3。在青貯玉米裝填壓力試驗，為達到0.75 g/cm3的青貯密度，其試驗結果包裝青貯玉米所需的最小裝填壓力為0.028 MPa。本研究的橫式包裝與卸貨系統，設計為可同時包裝與卸貨兩桶青貯桶，每桶重量為75 kgw。在本研究中，卸貨機構的力學分析流程已被建立。使用此力學分析流程並結合有限元素方法，將可提供一種更加可靠的卸貨機構設計原則。

In Taiwan, the amount of rainfall in summer is greater than in winter, causing the forage product in summer is also greater than in winter. To solve the problem of supply and demand imbalance of the forage product, developing a new silage technology for the climate in Taiwan. There are forage producers using the whole plant corn to make the corn silage. The quality of the corn silage is good and stable enough to supply for the dairy farmers. A packing system is therefore developed in the factories with plastic bags. The packing system is unmovable, so it won’t work in the field. To solve the problem of the increasing transportation costs, developing an automatic mobile packing and discharging system that will operate on the trailer is a must. Thus, this research is to design and analyze a packing and discharging system to work in the field.
The packing and discharging system has been designed and analyzed in this research. The material of the corn silage barrel is high density polyethylene. In corn silage physical properties test, the moisture content of the test result is 79.58%, and the bulk density is 0.26 g/cm3. In corn silage filling pressure test, to achieve 0.75 g/cm3 of the silage density, the minimum filling pressure required is 0.028 MPa. In this research, the packing and discharging system can pack and discharge two corn silage barrels at the same time. The weight of the corn silage is 75 kgw per barrel. The mechanical analysis process and method has been developed of the discharging mechanism in this research. Finite element analysis method was used for most mechanical analysis process. This will provide a more reliable principle of the discharging mechanism design.

謝誌 I
摘要 II
ABSTRACT III
目錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 XIV
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 3
1.3 研究項目 3
第二章 文獻探討 4
2.1 青貯定義及青割玉米 4
2.2 青貯發酵過程 5
2.3 青貯設備 7
2.4 青貯桶材質 14
2.4.1 高密度聚乙烯 15
2.4.2 塑膠成型 17
2.4.3 青貯塑膠桶成本 18
2.5 青貯密度 19
2.6 常見的裝卸貨機構 20
第三章 材料與方法 24
3.1 橫式包裝與卸貨系統設計概念 28
3.2 橫式包裝與卸貨系統構想 28
3.2.1 圓形青貯桶與其桶蓋 28
3.2.2 卸貨機構 30
3.3 青割玉米物性 31
3.3.1 青割玉米含水率試驗裝置與方法 32
3.3.2 青割玉米虛表密度試驗裝置與方法 32
3.4 設計與分析流程 33
3.4.1 青貯桶外型尺寸規劃 33
3.4.2 拖板車工作平台空間規劃 34
3.4.3 卸貨機構規劃 35
3.4.4 定位裝置與定位銷之設計 38
3.4.5 卸貨流程動畫繪製 42
3.4.6 青貯桶與卸貨機構受力情形分析 46
3.5 包裝方式 48
3.5.1 塑膠件扣接 48
3.5.2 巴斯卡原理 50
3.5.3 裝填壓力 52
3.5.4 青貯玉米裝填壓力試驗裝置 53
3.5.5 青貯玉米裝填壓力試驗方法 56
3.5.6 青貯桶受力分析 57
3.6 卸貨機構 60
3.6.1 尾板及其相關裝置受力分析 60
3.6.2 尾板翻轉階段卸貨機構受力分析 62
3.6.3 尾板升降階段卸貨機構受力分析 69
3.7 橫式包裝與卸貨流程規劃 75
3.8 青貯太空包與青貯塑膠桶成本分析 76
第四章 結果與討論 77
4.1 青割玉米物性 77
4.2 青貯玉米裝填壓力試驗結果 80
4.3 青貯桶受力分析結果 82
4.3.1 裝填壓力作用分析結果 83
4.3.2 封蓋與開蓋受力分析結果 86
4.3.3 青貯桶受力結果與討論 90
4.4 尾板及其相關裝置受力分析結果 93
4.4.1 定位裝置受力分析結果 95
4.4.2 定位銷受力分析結果 97
4.4.3 尾板受力分析結果 99
4.4.4 定位裝置、定位銷、尾板受力結果與討論 101
4.5 卸貨機構受力分析結果 104
4.5.1 翻轉階段分析結果 104
4.5.2 升降階段分析結果 111
4.5.3 翻轉與升降階段總結與討論 117
4.6 橫式包裝與卸貨流程規劃 119
4.6.1 包裝與卸貨流程 119
4.6.2 青貯前置作業 124
4.6.3 青貯後端處理 127
4.7 青貯太空包與青貯塑膠桶成本分析討論 130
第五章 結論與建議 132
5.1 結論 132
5.2 建議 135
參考文獻 136
附錄1 國內主要塑膠原料商品行情 139
附錄2 塑膠材質編號 140
附錄3 JIS規格之液壓缸內徑種類 141
附錄4 JIS規格之液壓缸行程種類 142
附錄5 翻轉階段θ2與FAB、FCD、FEF的關係之MATLAB程式 143
附錄6 升降階段θ2與FAB、FCD、FEF的關係之MATLAB程式 146
附錄7 橫式包裝與卸貨系統重要裝置詳細尺寸圖 149

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