宽皮柑橘对辊式剥皮机的设计与试验

为改善目前宽皮柑橘加工业中以手工去皮为主的现状,提高柑橘剥皮效率,该文根据宽皮柑橘果皮包着宽松,易与果肉分离等特点,设计了一种可以实现快速去皮的宽皮柑橘对辊式剥皮机。柑橘进入设备后,在刮板的带动下翻转向前运动,运动过程中不同形式且相向转动的剥皮辊夹持并撕扯翻起的果皮,从而将果皮从柑橘上整体剥离。该样机主要由机架、传动装置、对辊装置、拨动装置和下料装置等部件组成,具有结构紧凑,果皮分离能力强等特点。试验结果表明:样机可以很好地完成剥皮功能,宽皮柑橘果皮去净率高于97.5%,果肉损伤率低于2.68%,生产率达到202.5 kg/h,基本满足生产需求。该研究可为中国柑橘加工业中自动去皮设备研制和发展提供参考。     

基质块苗移栽机挡销式自动送苗分苗装置设计与试验

针对叶类蔬菜自动移栽送-分苗成功率低和伤苗率高的问题,该研究以甘蓝基质块苗为对象,设计了一种输送带+挡销组合式送-分苗装置,结合甘蓝基质块苗力学特性,开展送-分苗过程理论分析,确定装置稳定送-分苗条件和关键机构工作参数。搭建试验台进行单因素试验,确定关键因素参数范围,选取前输送带电机转速、后输送带电机转速和挡销频率为主要试验因素,以分苗成功率和基质块破损率为评价指标进行Box-Behnken中心组合试验,建立二阶回归模型,分析各影响因素对指标的影响关系并进行综合优化。试验结果表明：前输送带电机转速104 r/min、后输送带电机转速75 r/min、挡销频率1.85 s/次时送分苗效果较优,台架验证试验分苗成功率92.73%、基质块破损率4.09%,田间验证试验分苗成功率91.81%、基质块破损率4.62%,两指标的两次验证试验与优化结果相比误差值均小于2%,表明该装置具有较高的稳定性。该研究可为蔬菜自动移栽装备的设计提供参考。     

宽皮柑橘剥皮机对辊式剥皮装置工艺参数优化

为了提高宽皮柑橘在机械剥皮过程中的果皮去净率,降低果肉损伤率,该文以桔瓣罐头加工的主要原料温州蜜柑为试验对象,以预处理方式、对辊转速、拨板移动速度作为主要影响因素,利用自行开发设计的剥皮机研究各因素对对辊式剥皮装置剥皮效果的影响。在主要影响因素的单因素试验的基础上再进行正交试验,试验结果表明,预处理方式、对辊转速、拨板移动速度对柑橘果皮去净率影响显著(P0.05),对果肉损伤率的影响较小;运用综合平衡法获得的最佳参数为:热蒸汽加热3 min、对辊转速为60 r/min、拨板移动速度为12.98 mm/s,此参数条件下得到的柑橘机械剥皮果皮去净率为100%,果肉损伤率为1.96%,研究结果可为对辊式柑橘剥皮设备的运行及优化提供技术依据。     

包装机夹持卧带式拉伸膜供送成型装置设计与试验

针对现有生鲜果蔬机械化包装过程中拉伸膜无法供送及制筒成型等问题,该研究设计了一种生鲜果蔬包装机夹持卧带式拉伸膜供送成型装置,该装置主要由包材供送机构、立式输送带和卧式输送带等组成,可完成包材物料的平稳供送,物料上部覆膜和纵封作业.对拉伸膜供送成型过程进行力学模型分析,确定夹持卧带的倾斜角度范围12°～18°,流利条部件...     

宽皮柑橘机械损伤致损因素分析及缓冲减损防护措施

为了探究宽皮柑橘在采摘、贮运、加工过程中机械损伤规律,该文通过挤压、跌落、振动等不同载荷条件下的宽皮柑橘机械损伤特性试验,分析了柑橘果实在固定贮藏时间段内的质量损失和细胞渗透变化等生物学特性,结合试验数据和数学建模,定量估算柑橘机械损伤程度,运用机器学习问题中的k近邻分类,建立了评判宽皮柑橘机械损伤情况的二分类预测模型,试验准确率大于80%。探究了胶合板、瓦楞纸、泡沫(聚苯乙烯泡沫塑料,EPS)和塑料(高密度低压聚乙烯,HDPE)在挤压、跌落、振动等不同受载情况下的减损效果。结果表明:在不加防护措施情况下,柑橘受到的挤压力不宜超过10 N,柑橘的单次铅直跌下落高度应控制在90 cm内,尽量减少柑橘堆码层数,直接接触堆码的层数建议不超过2层,应对上层进行必要的缓冲保护,振动时间不宜大于0.5 h,加速度建议不超过0.8 g;挤压时瓦楞纸减损效果最好,柑橘机械损伤程度为0.4%;跌落后EPS减损效果最好,柑橘机械损伤程度为6.46%;振动时HDPE减损效果最好,柑橘机械损伤程度为4.33%。研究结果可为宽皮柑橘采收和采后处理中的有关装备设计和减损防护提供参考。     

天然橡胶机械化采收锯切功耗影响因素试验

锯切式割胶是天然橡胶机械化采收的重点研究方向之一,该文以锯切式割胶装置为研究对象,开展锯切功耗影响因素研究。该文设计了天然橡胶锯切功耗测量试验台,研究了锯片直径、锯片齿数、切割电机转速、进给速度对锯切式割胶装置切割功耗的影响。构建了以切割电机转速、进给速度及锯片齿数为因素,以切割功耗为指标的割胶刀具切割功耗影响因素模型,并进行了三因素三水平的正交试验。试验结果表明,各因素对切割功耗影响的主次顺序为锯片齿数、进给速度、电机转速、锯片直径;同时得到在给定因素水平下,切割参数最佳组合为进给速度为30 mm/s、电机转速为500 r/min、锯片齿数为10齿,此时电机切割功耗最小,功耗值为2.597 J。该研究可为天然橡胶机械化采收装置的设计提供参考。     

薄膜气调包装对枇杷果实冷藏期间呼吸和品质性状的影响

通过对呼吸速率、总可溶性固形物、可滴定酸、pH值、果肉硬度、维生素C、失重率和品质及感官指标的变化进行分析，研究了薄膜气调包装对枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.，品种：解放钟）果实冷藏期间呼吸和品质特性的影响，气调包装用的薄膜为低密度聚乙烯薄膜(LDPE，厚度20 μm)，以打孔的低密度聚乙烯薄膜包装为对照。结果表明，低密度聚乙烯薄膜包装枇杷果实后，3～4 d后可维持一个相对稳定的适宜枇杷贮藏的O₂和CO₂的气体浓度，即CO₂(4.8±0.67)%，O₂(11.5±0.85)%；薄膜气调包装结合低温可明显地降低枇杷果实的呼吸速率；薄膜气调包装可以最大限度地减小冷藏期间的枇杷果实的失重率、果肉硬度、维生素C、总可溶性固形物、可滴定酸和固酸比的变化，维持枇杷的新鲜品质，延长货架期。因此，低密度聚乙烯薄膜（LDPE，厚度20 μm）气调包装可用于枇杷的贮藏保鲜。     

水果果袋自动撑开机构的研究

水果套袋技术可以减少水果的农药残留，提高果品品质，是生产无公害水果的重要手段之一。人工套袋劳动强度大、危险性高。该文根据人工套袋的步骤，自主开发了自动化套袋装置。整个装置分为：果袋自动撑开机构和套袋机构，该文主要介绍果袋自动撑开机构。包括果袋分开机构、果袋撑开机构和撑好果袋的输送机构，采用单片机控制，用气力驱动，采用两个转动块和一对真空吸盘将成叠的果袋逐个分开；采用弧形手指，将果袋的内腔撑开到最大容积，满足水果套袋的要求，实现了果袋撑开过程的自动化，作业速度达到3个/min，为套袋作业做好了准备。     

1-MCP处理和气调包装对枸杞鲜果低温贮藏品质的影响

为比较1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)处理和2种气调包装对枸杞鲜果保鲜的效果,研究了1.0μL/L的1-MCP处理、聚乙烯膜气调包装(polyethylene film modified atmosphere packaging,PEF-MAP)和硅窗膜气调包装(silicon gum filmMAP,SGF-MAP)对枸杞鲜果(2±1)℃下贮藏品质和生理特性的影响。结果表明,1-MCP处理可减轻枸杞果实贮藏末期感官酸腐味,但对可滴定酸和果皮颜色等没有显著影响(P>0.05)。聚乙烯膜气调包装和硅窗膜气调包装可保持果实可溶性固形物质量分数,提高固/酸比及表皮状况、香气、质地等感官品质,但加快了可滴定酸的下降,对颜色、感官液汁变化影响不明显(P>0.05)。在贮藏末期(第35天),3个处理分别可将枸杞果实腐烂率由46.7%降低至31.1%、8.9%和26.7%。气调包装对枸杞的贮藏效果好于1-MCP处理,其中,聚乙烯膜气调包装效果较佳,可将枸杞果实贮藏期延长14d。试验结果可为鲜食枸杞商业化贮藏提供参考。     

双支撑酿酒葡萄果实振动分离装置作业机理

为深入研究双支撑酿酒葡萄果实振动分离装置作业机理,分别利用当量平面机构法及复数矢量法,对双支撑酿酒葡萄果实振动分离装置中RSSR空间四杆机构及平面双摇杆机构进行理论解析,建立了工作部件的运动学和动力学模型,确定了电机转速、振动位置和振动摇杆长度为分离效果的主要影响因素。试验研究表明,电机转速、振动位置对分离效果影响极显著,振动摇杆长度影响不显著;当电机转速为750 r/min、振动位置为550 mm、振动摇杆长度为125 mm时分离效果最佳,分离率为95.42%。Solidworks仿真分析和高速摄像分析均获得了最优振动分离角速度及角加速度曲线,拟合良好,验证了装置作业机理的合理性。该研究可为酿酒葡萄收获机设计改进提供参考。     

中草药淀粉壳聚糖复合膜对椪柑的保鲜效果

为探讨可食性涂膜保鲜剂取代化学保鲜和套袋保鲜椪柑的可能性,研究了中草药淀粉壳聚糖复合涂膜剂对椪柑果实保鲜效果及衰老生理的影响。结果表明：复合涂膜可以明显降低椪柑贮藏期间病害指数,保持较高的好果率,其效果与化学保鲜无明显差异,但显著高于单一套袋处理,贮藏第90?d时,其好果率和病情指数分别是单一套袋的1.2倍和50.0%;复合涂膜能减少维生素C、可滴定酸的损失。与单一套袋相比,复合涂膜明显提高过氧化氢酶活性,降低过氧化物酶和多酚氧化酶活性,抑制丙二醛积累,在贮藏第90?d时,过氧化氢酶是单一套袋的2.2倍,过氧化物酶、多酚氧化酶和丙二醛含量分别是单一套袋的60.9%、80.7%和76.7%。在贮藏期间除过氧化物酶外,复合涂膜过氧化氢酶、多酚氧化酶和丙二醛含量与化学保鲜相比无明显差异。通过成本核算,处理1?kg椪柑需0.16元。由此可知,中草药淀粉壳聚糖复合涂膜在抗病和防止果实衰老方面已达到化学保鲜效果,并在品质方面明显优于化学保鲜,成本低且安全,可以替代椪柑果实的化学保鲜和套袋。     

曲柄滑块滚轮滑槽用于蔬菜封膜装置设计与试验

针对托盘式蔬菜的封膜装置,在现有对保鲜膜进行三面切割的切割方式的基础上,为简化驱动、简化控制从而降低制造成本,提高蔬菜产品市场竞争力,基于曲柄滑块机构和滚轮滑槽的联动机构对托盘式蔬菜封膜装置进行了创新设计,提出了托盘式蔬菜封膜装置方案,运用MATLAB软件对作为传动装置的曲柄滑块机构进行了最佳传力性能设计,确定最小传动角42°,曲柄长度140mm,连杆长度340mm,偏心距109mm。对滚轮滑槽联动机构进行了结构参数设计,确定单个滑槽纵向长度226mm,横向长度97mm。通过Solid Works软件建模对摆动杆、纵切板和横切杆进行运动学仿真分析,并对强度较低的横切杆和摆杆这2个关键构件进行静力学仿真,通过模拟其工作状态的受力情况找出易破坏点。按照结构参数设计和静力学仿真结果进行了样机制作,并依照动力学仿真设定的参数设计试验。试验结果表明在气缸无阻力运行时的平均速度为79mm/s,最大速度为110mm/s情况下,气缸驱动纵切板和横切杆的切割速度最大可分别达到690和290mm/s,工作效率达到40次/min,与仿真效果吻合。装置实际运行过程平稳,无速度突变和抖动,且能够将气缸速度放大到切割构件上而便于对保鲜膜进行切割。其工作效率也远超过目前设备的效率要求。仿真与实测效果都表明本方案具有较高的可行性,为今后相关设计研究提供参考。     

自走式牧草青贮联合装袋机设计与试验

针对目前中国牧草收贮设备不能将盛产期的牧草切割后直接装袋而造成的运输成本高、工序多、营养损失大等问题,提出了将牧草在田间进行收割、粉碎、装袋、扎口联合作业的青贮保存方法,并设计了一种自走式牧草青贮联合装袋机。该文描述了机器的总体设计方案,并对输送粉碎装置、牧草粉碎后螺旋挤压等装置进行了设计,确定了其关键参数值。该研究进行了含水率为78%的牧草试验,机器前进的平均速度为2.3 m/s、割茬高度为5~15 mm,螺旋压缩比为2:1,临界旋转速度为99 r/min,样机能够顺利工作,装袋的密度能达到320 kg/m3,装袋平均时间为30 s每袋。机型的设计不仅能够提高劳动生产率,方便取饲喂养,而且为青贮牧草的收获存储提供了新的方法。     

果蔬三维切丁机设计与试验

为了提高国产切丁机的切削质量和切削效率,设计了一种新型果蔬切丁机.该机采用旋转推进器送料,离心切削法切片,圆盘格栅刀切丝,最后由切丁条刀切丁的三维切丁技术.论文阐述了切丁机结构组成及工作原理,并以马铃薯为切削对象,进行了物料在离心切削滚筒内的受力分析计算,确定出切削滚筒最小工作转速为133.3 r/min;对所切物料丁断面曲线方程分析,得出切丁断面具有3种不同形状,通过比较不同离心切削滚筒与切丁条刀转速比条件下的切丁断面形状及偏差,得出其最佳速比为0.17.样机切削性能试验表明:切出的15 mm× 15 mm×15 mm和20 mm×20 mm×20 mm马铃薯立方块形状规整,其相对偏差分别为11.7％、12.7％,均小于15％,达到了预期目标,为新型果蔬三维切丁机的研制提供了参考.     

膜杂捆料多级破碎机设计与试验

针对棉田机收膜杂捆料中膜-土-秆分布不均、相互裹绕且体积过大，无法直接进行有效破碎的问题，通过分析膜杂捆料的破碎过程，确定了一种先破捆、再破碎的破碎方案，并设计了一种包含均匀喂料装置、直刀破捆装置、Y型甩刀破碎装置的膜杂捆料多级破碎机。以破碎刀辊转速、喂入速度、定刀数量作为主要影响因素，以残膜破碎合格率作为评价指标，进行三因素三水平试验，确定优化参数指标为试验在破碎刀辊转速1125 r/min；喂入速度为0.012 m/s；定刀数量1个的因素水平下，此时膜杂捆料破碎合格率达到 75.15%，满足后续加工工艺要求。该装置的研究对残膜资源化利用关键技术问题具有重要意义和应用价值。     

小型整秆式甘蔗收割机切割系统的改进与试验

针对小型整秆式甘蔗收割机工作时破头率高,容易堵塞等缺陷,该文对原样机切割系统的切割输送装置、布局和提升方式等进行了改进,在原样机切割系统前增加一个辅助喂入辊。对改进样机刀盘的振动测试结果表明:改进后切割装置动态刚性得到提高,刀盘振动小。田间对比试验表明:改进后甘蔗宿根破头率由原来的15.9%降低为4.7%,蔗茎合格率由原来的51.0%提高到82.5%,喂入量由原来1.129 kg/s提高到1.894 kg/s。该文可为整秆式小型甘蔗收获机的机械设计提供参考。     

Structure-activity relationship of citrus polymethoxylated flavones and their inhibitory effects on Aspergillus niger

Citrus peels are rich in polymethoxylated flavones (PMFs) and are potential sources of natural preservatives. Six PMFs extracts, isolated and purified from the peels of three mandarins (Citrus reticulata) and three sweet oranges (Citrus sinensis), were identified and quantitated. Their inhibitory effects on Aspergillus niger were evaluated using a microbroth dilution assay. The Red tangerine variety exhibited the greatest antifungal activity (MIC = 0.2 mg/mL), while Jincheng showed the lowest activity (MIC = 1.8 mg/mL). An analysis of principal components was applied to the results in order to elucidate the structure-activity relationships of the citrus PMFs. The structure-activity relationship analysis revealed that, for good inhibitory effect, the 5-OH, 3-OCH?, and 8-OCH? functionalities were essential, while the presence of 3-OH and 3'-OCH? greatly reduced inhibition. The findings of this study provide important information for the exploitation and utilization of citrus PMFs as natural biopreservatives.     

无芯卷膜式残膜打包装置设计与试验

针对残膜打包装置工作中存在残膜包密度不合适、打包室空间不合理、结构复杂、残膜成包率低等问题,该研究设计了一种无芯卷膜式残膜打包装置,利用V字形布置的前后打包带代替辊筒构成打包室,结构简单,解决了辊筒缠膜的问题。建立了机具完成一行作业时打包装置生成的残膜包直径与农田每行长度的理论模型,并进行田间验证试验,结果表明合理的打包室空间应满足完成一行作业时打包装置生成的最小残膜包直径大于0.45 m。通过分析打包室内残膜包成型过程和运动过程,设计以残膜包密度和成包率为指标,打包前角、打包带表面状态和打包带线速度为因素的正交试验,试验结果表明：机具较优作业参数组合为打包前角35°,打包带表面状态为粗糙面,打包带线速度1.167 m/s。利用较优参数组合进行田间验证试验,残膜成包率为100%,残膜包密度平均值为121.137 kg/m3,满足设计要求,该研究结果可为残膜打包装置的设计与研究提供参考。     

滑切防缠式香蕉秸秆还田机设计与试验

针对香蕉秸秆富含纤维且含水率高等物理特性,现有的秸秆与根茬粉碎还田机田间作业时存在着切割阻力大,秸秆纤维易缠绕等问题。采用理论建模方法确定了秸秆滑切刀片的刀刃曲线方程;设计阐述了还田机的关键结构参数,该文研制出一种滑切防缠式香蕉秸秆还田机,并阐述了还田机械的总体机构与工作原理,同时对其秸秆粉碎率以及功耗进行田间试验。结果表明:各因素对香蕉秸秆粉碎率和功耗影响的显著性顺序从大至小依次均为秸秆粉碎刀辊转速、灭茬刀辊转速、机器前进速度。当机器前进速度为1.39 m/s、秸秆粉碎刀辊转速为1 600 r/min、灭茬刀辊转速为500 r/min时,香蕉秸秆粉碎率为95.2%,功耗为4.96 k W。在最优工作参数情况下,实际香蕉秸秆粉碎率为94.9%,实际功耗为5.1 k W,与软件分析值(95.2%、4.96 k W)间的误差分别为0.31个百分点、0.27%,验证了分析的可信性。通过与甩刀式立式香蕉秸秆粉碎还田机进行性能对比试验,得出所研制的滑切防缠式香蕉秸秆还田机秸秆粉碎率提高1.94个百分点,功耗降低11.3%。该机器的设计为中国南方热带地区香蕉秸秆还田技术的推广与应用提供了基础。     

磷、钾营养对柑桔果实产量、品质和贮藏性的影响

采用田间试验以柑为材料研究了连续4年施用磷、钾肥后对柑桔果实的产量、品质和贮藏性的影响。结果表明,施用磷、钾肥,尤其磷、钾肥配施可显著提高柑桔果实的单果重和产量,以及采收时果实的可溶性固形物含量、可溶性糖含量、还原糖含量、糖/酸比和维生素C(Vc)含量,降低可滴定酸含量;并且可以有效地降低柑桔果实在贮藏过程中的失重率和烂果率,减缓糖分、酸度和Vc含量的下降。磷钾营养对于提高柑桔果实的耐贮性和维持贮藏过程中果实的风味和营养品质有一定的作用。