加载速度对稻米籽粒剪切特性影响的研究

稻米籽粒的剪切特性指标可以用来评价稻米的品质.为此,通过剪切试验获得了稻米籽粒剪切特性的力学指标(硬度、破坏能、破坏力及破坏应力等),并研究了不同加载速度下稻米的剪切特性指标,通过多项式回归建立了剪切特性指标与加载速度之间关系的回归方程,为评定和控制水稻的最后质量提供新的手段和研究方法.     

稻米籽粒弯曲特性的试验研究

稻米在加工与贮存时,常温下稻米的湿应力开裂是引起稻米品质降低的重要原因之一.为此,对常温下影响稻米籽粒发生断裂的主要影响指标之一的稻米籽粒的抗拉强度做了研究,通过理论分析和试验证明成功的弯曲试验籽粒断裂总是从下方发生,这也说明是由于稻米的拉伸应力首先达到了籽粒的抗拉强度极限而产生,因此可以尝试由轴向弯曲试验及弯曲理论获得籽粒的抗拉强度.对3个品种的稻米进行轴向弯曲试验,最终确定了稻米籽粒的弹性模量及籽粒的抗拉强度,为稻米湿应力裂纹机理分析奠定r基础.     

稻米籽粒弯曲特性的试验研究

在稻米加工与贮存时,常温下稻米的湿应力开裂是引起稻米品质降低的重要原因之一,本文对常温下影响稻米籽粒发生断裂的主要影响指标之一的稻米籽粒的抗拉强度做了研究,通过理论分析和试验证明:弯曲试验籽粒断裂总是从试样的下方发生,也说明是由于稻米的拉伸应力首先达到了籽粒的抗拉强度极限而产生,因此,可以尝试由轴向弯曲试验及弯曲理论获得籽粒的抗拉强度.本文对3个品种的稻米进行轴向弯曲试验,最终确定了稻米籽粒的抗拉强度,通过与拉伸试验所得数据进行对比,验证了由弯曲试验所得数据真实可靠,为稻米湿应力裂纹机理分析奠定基础.     

玉米籽粒力学特性的研究进展及应用

玉米籽粒力学特性的研究,揭示了玉米籽粒机械损伤机理,为玉米低损伤收获、干燥、脱粒、加工、贮运及品质鉴定等相关装备的研究提供了理论依据.综述了玉米籽粒力学特性的研究进展,介绍了这一特性在工程中的应用.     

膜下滴灌水稻籽粒淀粉理化特性研究

为持续提高膜下滴灌水稻的稻米品质,研究测定了4个粳稻品种籽粒大米吸水率、延伸率和米粉的膨胀势与黏度特性。结果表明,品种T-14籽粒淀粉理化特性的综合性状最优,其外观品质、蒸煮品质和食味品质综合评价最高;大米吸水率、大米延伸率和米粉黏度特性这3个理化指标与膜下滴灌水稻的稻米品质密切相关。     

裸燕麦籽粒剪切特性研究

为降低裸燕麦籽粒在播种、收获、储运及加工等过程中的机械损伤,研究裸燕麦籽粒的剪切破坏力学特性。试验选取广泛种植于山西的晋燕18号为研究对象,以含水率、剪切速度、剪切方向为试验因素,研究各因素对剪切破坏力、剪切破坏能等试验指标的影响规律。结果表明:含水率和剪切方向对裸燕麦籽粒的剪切破坏力、剪切破坏能影响均极显著。在含水率12.04%～22.56%范围内,裸燕麦籽粒的剪切破坏力与剪切破坏能均呈现出随含水率的提高而降低的趋势。裸燕麦籽粒腹沟侧向时,剪切破坏力最大,为18.86 N;腹沟向上时,剪切破坏力最小,为14.44 N。剪切速度对剪切破坏力影响不显著,剪切速度对剪切破坏能影响显著,随剪切速度的增加,裸燕麦籽粒的剪切破坏能增大。本研究为裸燕麦机械化作业装备的设计研发提供理论参考。     

大豆籽粒静态压缩特性试验

为了研究大豆在收获、脱粒、输送等过程中的损伤机理及相关力学特性,在电子万能材料物理试验机上对不同品种、挤压方式、含水率和加载速度的大豆籽粒进行静态压缩特性试验.结果表明:加载速度、含水率、品种、挤压方式均对大豆籽粒破损、破裂时的压力峰值有显著影响.试验分析过程及结论对相关研究和大豆专用机具部件的设计具有明显的指导意义.     

稻米籽粒内部湿度场的有限元分析

稻米在加工与贮存时,常温下稻米的湿应力开裂是引起稻米品质降低的重要原因之一,由于稻米吸湿现象,极易导致内部湿度场的分布不均匀,是引起湿应力场的根本原因。为此,对常温下湿应力裂纹进行了理论分析与试验研究;利用动态图像分析等方法,在已知稻米籽粒内部湿度场的各种物理参数基础上,建立了稻米籽粒内部水分传递基本方程,以及对稻米的离散单元建立单元水分传递方程和单元水分传递矩阵。同时,以椭球体为稻米实体模型,进行湿度场有限元分析,最终通过湿度场分析获得籽粒水分梯度分布。其中,分析得到的水分梯度最大位置,与试验中稻米裂纹动态采集观察的结果一致,为稻米贮存的安全环境湿度控制提供了参考。     

稻米粒群特征参数的提取

稻米籽粒外形特征参数提取对于分析籽粒的力学性质及稻米品质分类非常重要.物料的外形尺寸较小,若要逐一进行籽粒特征参数的提取,势必是一个庞大的工程.为此,研制了图像采集装置,利用计算机视觉技术得到图像信息,获得稻米粒群图像.通过对图像进行分析,将粒群图像中的多个籽粒分离为单个籽粒,并研究了稻米籽粒群特征参数的提取方法.     

水稻谷粒的挤压力学性能研究

水稻谷粒的损伤与破碎除与其所受内、外力的作用有关,还与其本身的力学性能有关。通过对水稻谷粒的挤压力学试验,测得了其力-位移曲线,分析了水稻谷粒的挤压破碎过程。破坏力和破坏能是水稻谷粒力学特性的两个重要指标。试验研究了稻谷的品种、成熟程度、后熟作用和谷壳对水稻谷粒力学性能的影响。比较了有壳、无壳谷粒的破坏力与破坏能,分析了谷壳对谷粒力-位移曲线及刚度的影响。指出谷壳在降低谷粒收获、加工、储运中的损伤程度具有重要作用。     

水稻谷粒的压弯剪力学性能试验

水稻谷粒的损伤与破碎除与其所受内外力的作用有关之外,也与其本身的力学性能有关。破坏力和破坏能是水稻谷粒力学性能的两个重要指标。为此,通过对水稻谷粒的挤压力学性能试验,测得了其压力-位移曲线;分析了水稻谷粒的挤压破碎过程,给出了破坏力与破坏能的计算方法。试验研究了弯剪载荷下水稻谷粒的力学性能,并对水稻谷粒的压、弯、剪力学性能进行了比较。其结果为相关机械的优化、设计提供了力学参数。     

米饭粒流变特性的试验

通过米饭粒的双面剪切及松弛试验，获得了与米饭粒质构特性相关的流变特性，如硬度、最大剪切力、剪切能、松弛力及松弛时间等，并研究了影响不同品种稻米的米饭粒流变特性的因素。通过多元逐步回归建立了回归方程，同时进行了米饭粒的力学指标与食味值之间的相关性分析，得到了米饭粒流变性质与食味值之间的回归方程，并用于预测稻米的食用品质及进行稻米的食用品质评定。     

基于直剪试验的稻谷粮堆力学性质研究

为揭示粮仓建设和粮食运输途中粮堆的强度与剪胀特性,开展了在垂直压力为25~200kPa、含水率分别为8.41%、10.59%、13.88%和16.25%条件下的稻谷直剪试验。结果表明:稻谷粮堆剪切变形可分为弹性变形、塑性变形和籽粒压缩3个阶段;不同含水率下,稻谷粮堆强度特性基本符合莫尔-库伦强度准则,随着含水率增加,稻谷粮堆粘聚力逐渐减少,内摩擦角逐渐增大;含水率对稻谷粮堆的剪胀特性影响不明显,但随着垂直压力的增大,其剪缩性越明显;在垂直压力较小的条件下,含水率对稻谷粮堆的抗剪强度影响较大,随着垂直压力的增大,含水率对抗剪强度的影响逐渐减小。研究结果可为粮食仓储和运输、装载粮食机械的设计、粮堆数值仿真建模提供参考。     

灌浆成熟期水分对香稻香气及生理特性的影响

以常规香稻桂香占和杂交香稻培杂软香为材料,采用盆栽试验,研究了灌浆成熟期水分对香稻糙米香气和生理特性的影响。结果表明,浅水灌溉能显著提高香稻桂香占和培杂软香糙米的香气含量,增加灌浆中期桂香占剑叶和籽粒及培杂软香籽粒脯氨酸含量;提高灌浆前期和后期培杂软香籽粒的超氧化物歧化酶活性。     

槽式超声波处理对糙米理化特性与感官品质的影响

评价了槽式超声波处理对糙米品质特性及食味的影响,研究结果表明:超声波处理使糙米饭的持水率增加了30~53个百分点、体积膨胀率增加了30个百分点,且对糙米粒的白度指数和透光率影响较小,说明超声波处理保持了糙米样品较完整的皮层结构。同时,超声波处理对糙米的化学组成没有显著影响,且可以降低糙米的硬度,提高糙米的弹性和咀嚼度,而对其粘附性和粘聚性影响不大。感官评价结果表明,超声波处理的糙米样品其感官评价总分均高于未处理的糙米,以槽式超声波进行糙米处理具有一定的应用价值。     

糙米水分微波检测的影响因素分析及模型构建

为快速、无损及连续测量糙米水分,该文设计一种微波水分检测装置。分析了环境因素、糙米物性等对水分检测精度的影响。试验结果表明:环境温湿度、糙米密度对检测精度影响较小;随着温度升高,糙米的水分活度增加,对微波的吸收能力也随之增加;样品池的最优检测厚度为50 mm;建立以糙米温度和微波电压为自变量,糙米水分为因变量的水分预测模型。该文可为稻米加工调湿润糙的自动化处理提供技术参考。      

藜麦籽粒压缩力学特性的试验研究

为减少藜麦籽粒在收获与生产加工中受压缩而产生的破裂、破碎等机械损伤,通过对不同粒级的藜麦籽粒进行不同方位的静力压缩,研究藜麦籽粒在受压时的力学特性及与其基本物性参数间的关系。为此,测定了“蒙藜2号”的几何尺寸、球度等基本物性参数,并结合赫兹接触理论探究了不同压缩方位下粒级对受压籽粒力学特性的影响。试验结果显示:藜麦籽粒不同方位受压时,随粒级增大其破裂力、破裂能先增大后趋于平稳,弹性模量和最大破裂应力则存在先增大后减小的变化趋势。经方差分析可知:粒级变化对藜麦籽粒的最大破裂应力存在显著影响,且同粒级藜麦籽粒水平方位下的抗压能力大于垂直方位。结合试验结果与相关分析,可为藜麦收获及加工机械的设计与优化提供参考。     

横流式糙米加湿调质机的设计

在稻谷加工过程中,为了减少大米的精裂纹、降低碎米率、提高出米率、降低能耗和增强企业的竞争实力,采用加湿调质设备.根据加湿调质碾米工艺研制出横流式糙米加湿调质机,采用旋转式落料盘使糙米雨状散落,实现了糙米下落的均匀;采用BSPT- 1/4 LNN3型微细雾化喷头与下落米流呈横向喷雾,实现了雾滴与糙米的均匀接触;采用搅拌仓即时将着水糙米进行搅拌,实现了着水糙米混合的均匀;在进料口处和搅拌仓顶部设有物流传感器,可以实现来料自动加湿,停料自动停机及卸料不畅时自动停机.该设备可以达到均匀、可控和高效的加湿调质目标,从而降低碾米电耗、降低碎米率、增加出米率、提高成品米质量.