热磨法木片断裂力学模型及磨片参量的影响因素

将热磨机磨片把木片原料研磨为纤维的过程转化为木片断裂的形式,运用断裂力学理论对其研究。当磨片研磨木片时,木片的破坏简化为Ⅱ-Ⅲ复合型(滑开型+撕开型)裂纹的扩展问题,建立木片断裂过程的力平衡方程,研究木片断裂力学模型,分析纤维研磨过程中磨片施力方式与木片原料研磨之间的关系;运用含斜裂缝有限板裂缝尖端的应力强度因子计算公式,推导热磨法木片断裂的断裂判据,并对磨片参量影响的因素进行分析,为磨片的设计提供理论依据。     

纤维在研磨流场区域流动状况的数值模拟

根据纤维的流动特性及热磨机实际工况下的压力参数和设定的动磨片转速,选择一对动/静磨片;将由动/静磨片和磨片间隙组成的研磨流场区域,划分为3个域,对纤维在研磨流场区域中的流动状况进行了数值模拟研究。结果表明:纤维在研磨流场区域中的压力、速度、剪切应力分布,与实际工况中磨片的磨损状况相符;3种参数分布相互关联,符合流体力学的运动规律。     

磨片精磨区纤维轨迹模型的建立及磨齿作用频数的求解

通过对热磨机磨片精磨区内纤维运动的分析,阐述了纤维的流体特性;根据流体力学的运动学原理求解磨片精磨区间隙内纤维流体的运动轨迹模型,并建立纤维流体在精磨区内的轨迹方程;结合磨片的结构参数,运用轨迹方程推导磨齿作用频数的数学表达式,并通过计算实际磨片的磨齿作用频数和统计纤维的研磨质量数据探究二者之间的影响关系。结果表明:纤维流体在精磨区内的流动属于库特流动,并符合Naiver提出的线性滑移模型;其运动轨迹呈螺旋形,主要受磨片角速度、磨片间隙、磨片齿倾角的影响;磨齿作用频数受磨片结构参数影响,并与纤维的研磨质量具有相关性,合理的磨齿作用频数能够保证较高的纤维质量。     

纤维板热磨工序GCEMC法仿真

为准确地描述纤维板生产过程中纤维热磨质量对纤维板成品质量的影响,对纤维的热磨过程中木片纤维之间的缝隙和木片细胞孔穴的结构模型,以及气体分子与人造板孔穴之间的相互作用模型进行了描述.利用巨正则蒙特卡罗法对人造板的木片热磨中细胞在高压空气下的扩充及人造板木片的结构表征设计方面进行计算机模拟,给出了在人造板热磨特征研究中,GCEMC采用的人造板木片细胞孔穴与纤维之间相互作用的建立模型的算法,并进行了实例仿真.结果表明:该方法能够有效地分析不同树种的纤维得浆率,能够准确描述人造板的热磨特性,从而优化热磨机尺寸.     

热磨机磨片间隙电液比例自动控制系统的设计

通过对热磨机磨片间隙的控制需求和调整方式的分析,运用电液比例控制技术设计了磨片间隙电液比例自动控制系统的结构,说明了系统对磨片间隙的自动控制原理及对磨片磨损的补偿控制原理,得出了该系统的开环传递函数。并参考国产某型热磨机的结构与工作参数建立了系统的数学模型,对系统的控制性能进行了分析,证实了磨片间隙电液比例自动控制系统的性能符合热磨机对磨片间隙控制的需求。     

小型粮油加工机械的使用技巧

<正>1.磨浆机磨片的磨合及故障排除目前农村大量使用小型磨浆分离机,它能一次完成粗破碎、磨浆、浆渣分离等几道工序。其工作原理是:原料被高速旋转的刺辊或粗磨齿及粗磨套先行切削、磨碎,进入磨片之间进一步研磨,使纤维与淀粉的混合组     

过厚木片对硬质纤维板浆料特性的影响

纤维板原料的多样性,影响了木片规格尺寸的均匀性。为了获得长度和厚度均匀的木片,须对木片进行长度和厚度的筛选。木片厚度筛选已成功地运用于瑞典的纸浆和造纸工业,但木片的厚度筛选在纤维板工业极为罕见。本文阐述原料中过厚木片的含量对纤维板浆料特性的影响。过厚木片的含量分别为0％、10％、30％和50％。制浆在中间试验厂进行,除了蒸汽压力保持不变外,其他热磨工艺参数为变量。对浆料特性的评定结果表明:纤维得率随着过厚木片含量的增加而降低;过厚木片的含量对纤维分离度和粗纤维含量没有显著影响,而对纤维筛分的分布稍有影响。因中间试验厂制浆时的动力消耗大大地高于工厂制浆时的动力消耗,因此过厚木片的含量对制浆时动力消耗的影响,从本研究难以得出结论。     

新型齿槽结构磨片的设计与实验

分析纤维分离磨片的作用机理,利用连续性方程及黏性流体运动微分方程,推导木材纤维原料沿齿槽二维流动的N-S方程;求解齿槽内纤维运动轨迹,得到纤维沿齿槽流动的运动规律。利用黏性流体流动能量损失计算公式分析齿槽内纤维运动能量损失,设定变化的齿刃侧倾角及齿槽宽度,从沿程损失及局部损失两方面降低纤维流动能量损失。基于纤维在齿槽内的流动规律及能量损失分析,设计具有扭转曲面齿槽结构的新型磨片,缓解周向齿区域加工强度,延长磨片使用寿命。采用新型磨片与普通磨片进行纤维解离实验,验证新型齿槽结构磨片设计的合理性;结果表明,新型齿槽结构可以明显改善纤维束堵塞齿槽的现象,新型齿槽结构磨片可以提高纤维的合格率约13%。     

小型粮油加工机械的使用技巧

1．磨浆机磨片的磨合及故障排除 目前农村大量使用小型磨浆分离机,它能一次完成粗破碎、磨浆、浆渣分离等几道工序。其工作原理是：原料被高速旋转的刺辊或粗磨齿及粗磨套先行切削、磨碎,进入磨片之间进一步研磨,使纤维与淀粉的混合组织松散,并揉碎纤维组织,淀粉颗料充分暴露并剥离开来．     

磨片结构对纤维分离过程中能量转换机理的影响

针对纤维分离过程中磨片动能与浆料流动压力能之间的能量转化过程,运用流体力学对其能量转换机制进行分析,导出浆料总能与其运动速度之间的关系,表明浆料的涡流流动是造成热磨机能量损耗的主要原因。对周向齿及磨齿倾角影响能量转换机理分析表明:周向齿造成浆料涡流运动;磨齿倾角的不同设置方式影响浆料的外排速度、纤维分离时间、纤维形态质量。     

天然长竹纤维的分离机理及其制备方法初探

该文阐述了目前天然长竹纤维的制备方法及存在的问题,介绍了作者提出的热机械耦合开纤方法. 该方法基于断裂力学理论,使竹材在热机械载荷协同作用下,利用竹子纤维和基体之间裂纹的扩展实现竹子纤维的分离.本文着重从宏观力学的角度分析了竹子开纤过程中,初始裂纹的生成及其扩展的行为以及相应的载荷条件,提出了用该方法实现竹子纤维分离的条件和主要影响参数.      

添加剂对微波膨化树莓果片质构特性的影响

为改善微波膨化树莓果片产品膨化率及质构特性,添加黄原胶、大豆纤维和单甘酯等3种添加剂调整原料配方,以膨化果片膨化率、硬度、脆度作为指标,采用单因素及Box-Behnken组合试验,探讨黄原胶、大豆纤维和单甘酯添加量对膨化果片质构特性影响,得到各因素与膨化果片膨化率、硬度、脆度回归模型,优化最佳微波膨化配方。结果表明,最优配方为黄原胶添加量0.75%,大豆纤维添加量5.5%,单甘脂添加量0.7%,此条件下,膨化树莓果片膨化率最大、硬度最小、脆度最大。验证微波膨化树莓果片最佳配方,最大相对误差小于5%,表明优化配方合理。适量添加剂可有效改善树莓果片质构特性,为微波膨化树莓果片工艺市场化提供理论依据。     

竹材Ⅲ型层间的断裂韧性

采用改进设计的端部切口悬臂梁(SCB)装置,试验测试毛竹(Phyllostachs pubescens)Ⅲ型层间断裂性质,并分别用柔度法和面积法计算其Ⅲ型层间断裂韧性值。结果表明:(1)采用柔度法和面积法得到的Ⅲ型层间断裂韧性,分别为2.38 N·m~(-1)(标准差0.74 N·m~(-1))、2.20 N·m~(-1)(标准差0.36 N·m~(-1)),前者略高于后者,但方差分析差异不显著;(2)二种方法测得的Ⅲ型层间断裂韧性,基本上与裂纹尺寸无关,说明层间断裂韧性是竹材的一种基本性质;(3)对竹材断面的观察发现,Ⅲ型层间裂纹在未木质化的短型基本组织细胞中的扩展是伴随着胞壁的撕裂,但在已木质化的长型基本组织细胞之间和纤维束之间,裂纹是沿胞间层扩展的。     

基于BP人工神经网络算法的苹果制干适宜性评价

【目的】 建立苹果原料制干适宜性评价模型,实现基于苹果原料指标预测干制品品质的目标,为苹果制干专用化原料的筛选提供方法依据,为明确苹果干制品品质形成的基础物质提供数据支持。【方法】 以来自7个不同主产区的21个主栽品种,共34份苹果鲜果样本为研究对象,运用多种数据处理方法建立苹果脆片品质综合评价模型与苹果原料制干适宜性评价模型。（1）利用压差闪蒸干燥方法制备34份苹果鲜果的脆片样本,测定苹果脆片17项品质指标,采用因子分析进行降维并筛选得到苹果脆片品质评价核心指标,运用层次分析法得到脆片核心指标权重值,构建脆片品质综合评价模型并计算得到脆片综合评价得分。（2）测定34份苹果鲜果样本22项品质指标,与脆片核心指标进行相关性分析并筛选出与脆片品质相关的果实特征指标。选用29个样本以果实特征指标为输入,对应脆片综合评价得分为输出,利用误差反向传播（Error Back Propagation, BP）神经网络算法构建学习模型;其余5个样本为验证样本,评价学习模型的预测准确性。变换3组学习样本构建3个学习模型,对比3个模型的预测准确性,验证建模方法的合理性与稳定性。【结果】 苹果脆片L*值、脆度、膨化度、可滴定酸含量、可溶性糖含量和粗蛋白含量被确定为不同样本脆片品质综合评价的核心指标,构建的苹果脆片品质综合评价模型为Y_综合得分=L*值×0.3724+脆度×0.2665+膨化度×0.1583+可滴定酸含量×0.0890+可溶性糖含量×0.0569+粗蛋白含量×0.0569。34个苹果鲜果样本制得的脆片综合得分范围为0.2069—0.7933,存在较大差异,得分排名前3的苹果样本为‘辽宁华红’‘辽宁华金’和‘山东烟富6号’,排名最后的苹果样本为‘陕西秦冠’。基于脆片核心指标与苹果果实品质指标相关性分析结果,筛选出苹果果实的果形指数、果肉a*值、pH、可滴定酸含量、Vc含量、果核比例、粗蛋白含量、果肉b*值、密度、可溶性固形物含量、粗纤维含量、总糖含量12项指标作为果实制干适宜性评价的特征指标。以果实特征指标值为输入层,对应苹果脆片综合评分为输出层,建立BP神经网络学习模型,可实现苹果原料制干适宜性的定量预测。该方法建立的学习模型有较高的预测准确性与稳定性,变换学习样本得到的3个学习模型的预测值与实际值相对误差均不超过10%,实际值与模型预测值线性拟合后决定系数R ²均大于0.95。【结论】 苹果制干适宜性可由果实的果形指数、果肉a*值、pH、可滴定酸含量、Vc含量、果核比例、粗蛋白含量、果肉b*值、密度、可溶性固形物含量、粗纤维含量、总糖含量12项指标进行评价,建立的适宜性评价模型可实现基于苹果原料指标定量预测其制干适宜性。     

全树木片的气流分选

本文简要论述瑞典Bacho工业公司研制的新型JGB重力气流分选机的工作原理,以及对该机进行生产性试验检测的结果。 该机能把全树木片混合物分选成工业木片和燃料木片两部分,能有效地把树皮、细小碎粒和砂质分离出来。但对枝丫木片的分选能力欠佳。同时,在分选期间有部分木材损失。     

造纸法再造烟叶柔性制浆技术的应用研究

为了解决再造烟叶企业生产的浆料较差、分丝帚化率低、过度切断纤维、浆料稳定性差、浆料得率低和产品物理指标波动大等问题,试验结合原料特点和制浆技术,对原有的磨浆机磨片进行改进,并改进原有的制浆工艺,提出了一种适用于再造烟叶生产的柔性制浆技术。通过对比,分析了柔性制浆技术前后的制浆工艺及该技术应用前后的浆料纤维形态,分析了柔性制浆技术的特点,此工艺提高了浆料品质,在保证产品松厚度和抗张强度等物理指标稳定的条件下,为生产运行车速从现在的平均80 m/min提高到平均165 m/min以上提供了技术支撑,实现了原料的精细化加工及加工过程的可控可调。     

赤豆皮中膳食纤维的提取工艺研究

通过4因素(提取温度、提取时间、液固比、碱液浓度)3水平的试验提取赤豆皮中的膳食纤维,以提取率为考察指标确定最佳工艺参数。结果表明:膳食纤维最佳提取工艺参数为:提取温度55℃,提取时间9 h,液固比6,碱溶液浓度1.5%,以此获得的提取率最高,为51%;此外,最佳粉碎粒度的单因素试验表明,赤豆皮最佳粉碎粒度1.0～1.5 mm时,膳食纤维提取率最高,为53.5%。     

栓皮栎栲胶的提取工艺技术研究

采用单因素试验和L₉(3⁴)正交试验相结合,Folin-Denis分光光度法方法测定单宁含量,利用优化的栓皮栎橡碗栲胶提取工艺,对秦岭北坡4种类型栓皮栎的橡碗、树皮、叶片和枝条的单宁含量进行了测定和差异分析。结果表明:1)提取温度对栓皮栎橡碗单宁提取的影响程度最大,其次是料液比和乙醇体积分数,提取时间对单宁提取的影响程度最小。2)乙醇提取厚皮深裂型栓皮栎橡碗单宁的适宜工艺为体积分数70%乙醇溶液,料液比为1∶15,在80℃条件下提取4 h。3) 秦岭北坡4种类型栓皮栎各器官的单宁含量存在显著或极显著差异,4种类型栓皮栎均为橡椀单宁含量最高（15.686%~15.895%）,其次是树皮（8.743%~9.274%）和叶片（6.549%~7.151%）,枝条（4.515%~4.925%）中单宁含量最低。4)橡椀、树皮、叶片和枝条的单宁含量均以厚皮深裂型栓皮栎最高,薄皮浅裂型的最低。秦岭北坡厚皮深裂型栓皮栎的橡椀、树皮、叶片是提取栲胶的良好工业原料。