橡胶果外壳破碎力试验

为了分析橡胶果外壳在不同条件下破碎力的变化规律,通过万能力学试验机对其进行破坏试验。采用正交试验,选取含水率、加载速度、加载方向、压板材料等因素,分析各因素对橡胶果外壳破碎力指标的影响。结果表明,随着加载速度、含水率的增加,破碎力总体呈上升趋势;正向放置时橡胶果的破碎力比横向放置时大;采用钢制压板时橡胶果破碎力比采用木制压板时大,对于破碎力的影响从大到小为加载方向、含水率、压板材料、加载速度。当加载速度为100 mm/min、加载方向为横向、压板材料为木制、含水率为低时橡胶果外壳破碎力最小。     

油茶果破壳力学特性试验研究

为探明油茶果如何破壳,找到油茶果不同物理特性以及不同加载条件下破壳力的变化情况,为油茶果脱壳加工工艺提供理论依据,进行了准静态压缩试验,对影响油茶果破壳力的因素加载方向、加载速率、油茶果含水率以及油茶果直径等进行了分析。结果表明:沿茶果根顶连线方向加载最省力;加载速率、油茶果含水率和直径大小对破壳力的影响极为显著,破壳力随加载速率的增加先升高后降低,随含水率和直径的增加而升高。加载速率x1与破壳力y的函数关系式为:y=-0.07x21+9.73x1+422.62,油茶果含水率x2与破壳力y之间的函数关系为:y=0.12x22+0.89x2+46.9。     

核桃定向破壳装置设计及试验

【目的】核桃破壳是核桃加工过程中的重要工序，针对现有核桃破壳方法因随机运动而导致碎仁率高的问题，基于核桃的外形特征和力学特性提出一种采用振动调姿定向破壳方法，并开展试验研究，以提高核桃的破壳质量。【方法】以云南大姚103核桃为研究样本，测得了核桃的横径、纵径、棱径，以及沿3个方向的破壳力，核桃破壳时沿横径方向施力，不仅所需的破壳力小，而且碎仁率低。基于这一受力特征，设计了一种由皮带和压板组成的楔形定向破壳装置，并对核桃破壳过程中各瞬时进行力学分析，确定了影响破壳性能的主要因素。以破壳率、碎仁率为评价指标，采用单因素试验法，确定了皮带速度、弹簧刚度系数、压板倾角的选取范围；并以皮带速度、弹簧刚度系数、压板倾角为试验因素，开展了三因素三水平正交试验；以提高破壳率、降低碎仁率为目标，运用Design-expert软件对试验因素进行参数优化，获得了各因素的最优参数组合。【结果】基于所研制的定向破壳装置开展了定向破壳试验，结果表明：当皮带速度为93 mm/s，弹簧刚度系数为42 N/mm，压板倾角为2.5°时，破壳率为97.2%，高路仁率86.5%，碎仁率为13.5%。【结论】提出的定向破壳方法...     

典型花生种子脱壳特性试验及有限元仿真研究

为研究花生种子机械脱壳变形和等效应力变化规律,改进脱壳装备设计,以辽宁地区主栽品种花育23和鲁花1号花生种子为研究对象,以破壳力和变形量为试验指标,加载速度、含水率、加载方式和品种为影响因素,对花生种子作单因素试验分析,建立花生壳和花生仁有限元模型,采用ANSYS软件对其静力学仿真。结果表明,加载速度、含水率、加载方式和品种对破壳力均影响显著(P0.05);加载速度增加25%,破壳力和变形量下降7.54%及2.11%;含水率增加6.6%,破壳力和变形量上升19.7%及8.5%。花生壳不同加载方式有限元仿真最大变形量分别为2.34、3.23和3.86 mm,变形量与压缩载荷之间存在非线性关系,花生仁最大变形量约为花生壳的32%,试验结果与有限元仿真相近。研究为优化花生种子脱壳设备关键部件设计,降低脱壳破损提供参考。     

六点挤压式核桃破壳机的正交试验研究

为了优化自主设计的六点挤压式核桃破壳机的最佳参数,选择含水率,挤压行程,破壳速度三个因素做正交实验,最终由试验结果可得,六点挤压式核桃破壳机的破壳最优条件是核桃的挤压行程9mm,含水率20%,破壳速率1s/个,且经过试验验证得出最佳破壳综合指标在0.972左右。     

薏苡压缩力学特性试验及响应面优化

为研究薏苡力学特性,提高机械脱壳方式下的薏苡脱壳质量.以破壳力和破仁力为试验指标进行了薏苡的压缩力学特性试验.采用单因素试验分析施压方向、施压速度和干基含水率对薏苡破壳力和破仁力的影响,通过Box-Behnken中心组合试验设计建立了破壳力、破仁力与试验因素的数学回归模型,并利用响应面法以薏苡可承受的破壳力最小、破仁力最大为优化目标得到薏苡脱壳的最佳组合参数为:施压方向为正向施压,施压速度7.598 mm.min-1,干基含水率7.048％,此时的薏苡可承受的破壳力为22.067 N,破仁力为86.016 N.经平行试验验证得到的破壳力为21.1 N,破仁力为82.6 N.验证结果与优化结果误差均小于5.0％,优化结果具有较高的可信度.研究结论可为薏苡脱壳加工装备的研究与优化提供理论依据与技术参考.     

麻风果脱壳机的设计与试验研究

为了适应麻风果深加工产业化,实现机械化脱壳工艺,作者自行研制了一种高效、可靠的麻风果脱壳机.并通过以脱壳率和破损率为试验测量指标,进行了麻风果初始含水率、挤压滚轮转速、挤压间隙三因素三水平正交试验,采用综合评价法对所选的参数进行优化和试验对比.分析结果表明,含水率和挤压间隙在显著性水平α=0.01的水平下对综合评价值影响极显著;辊轮转速在显著性水平α=0.05的水平下对综合评价值影响显著.其影响主次因素依次为:挤压间隙→麻风果含水率→辊筒转速.最佳组合为:麻风果初始含水率20%、辊筒转速300 r/min、挤压间隙5 mm.经过参数优化后,可得到脱壳率大于85%,而破碎率可控制在10%以内的脱壳效果.     

温185核桃破壳取仁工艺试验研究

[目的]研究薄皮核桃破壳取仁工艺,提高高路仁得率。[方法]以温185薄皮核桃为研究对象,研究核桃含水率、破壳加载速度以及加载位置对破壳后整仁、一路仁和二路仁的影响规律,在前期单因素试验结果的基础上,采用二次旋转组合试验方法设计试验,用SAS、matlab软件处理数据,建立相关数学模型。[结果]试验表明,在试验参数范围内,核桃含水率、加载速度和加载位置对高路仁的得率影响显著;当加载变形量12 mm、核桃含水率8%,加载速度为300.15 mm/min和C向加载条件下,整仁得率最高可达60.28%。[结论]该试验所建数学模型对温185核桃破壳取仁工艺具有重要的参考作用,可为实际生产中提高高路仁得率提供参考依据。     

甘蔗皮拉断应力力学特性研究

为了研究甘蔗(Saccharum officinarum Linn.)皮拉断应力的影响因素,以青皮甘蔗为试验对象,利用WD-200B型微机控制电子万能试验机进行甘蔗皮拉断正交试验,选取加载速度、含水率、加载部位为影响因素,以拉断应力为评价指标。结果表明,同一部位随着加载速度从10 mm/min增大到250 mm/min,甘蔗皮的拉断应力从31.95 MPa增大到44.89 MPa;加载速度50 mm/min时甘蔗皮的拉断应力从根部、中部、尾部呈现逐渐减小的趋势;随着含水率从45.71%减小到7.81%,甘蔗皮拉断应力先由从23.00 MPa减小到16.41 MPa,然后再增大到28.86 MPa;各因素对甘蔗皮拉断应力的影响主次关系为含水率、加载部位、加载速度。在加载速度为50 mm/min,含水率为20.10%,加载部位为尾部时,拉断应力最小。     

不同含水率下温185核桃仁力学特性试验研究

为了减少核桃在破壳过程中的机械损伤,降低碎仁率,提高核桃破壳质量和经济附加值,对核桃仁的力学特性进行研究。以温185核桃为研究对象,对其分别进行0 h、1 h、2 h、3 h、5 h、8 h、12 h的干燥处理,通过手工去壳后对完整核桃仁分别从横向、缝向、纵向进行压缩力学特性试验,研究不同含水率下核桃仁的受载及变形规律。运用MATLAB和SPSS软件进行数据处理,并建立相关数学模型。结果表明:核桃含水率在干燥8 h后趋于稳定;在加载变形量12 mm、加载速度60 mm/min、起始加载力0.5 N的加载条件下,核桃仁在横向上的受载和抗变形能力最强,其韧性较好不易破碎,所承受的加载力和变形量随含水率的减少总体呈现先增加后减少的趋势,最大加载力为175.5 N,最大变形量为11.78 mm。     

云南双柏县膏桐种子特性研究

以采自云南双柏县的膏桐种子为试材,测定种子千粒质量、出仁率、种仁千粒质量、种仁含油率、种子含水量、自然虫蛀率、不同处理和不同贮藏温度下发芽率和发芽势等指标。结果显示,双柏县膏桐种子千粒质量为556.25 g,出仁率为75.09%,种仁千粒质量为382.53 g,种仁含油率为55.90%,种子含水量为5.98%,自然虫蛀率为24.91%,不同处理和贮藏温度对种子萌发影响不显著。     

再生稻收割机刚柔耦合杆齿脱粒装置的设计与试验

目的 针对再生稻头季收获时籽粒和秸秆含水率较高,籽粒与稻穗的黏结力较大,采用传统刚性杆齿脱粒装置的收割机收获时会导致大量籽粒破碎的问题,在轴流式脱粒滚筒的基础上设计了一种刚柔耦合杆齿的脱粒滚筒。方法 采用EDEM仿真软件对脱粒过程进行仿真模拟,通过后处理获得3种不同杆齿(刚性、柔性、刚柔耦合)对籽粒的平均法向打击力和切向揉搓力;以夹带损失率、破碎率和未脱净率为评价指标,分别以不同滚筒转速下的单因素和以滚筒转速、水稻籽粒含水率、杆齿种类为因素的三因素三水平进行不同杆齿的正交台架验证试验。结果 EDEM仿真结果表明,在滚筒转速分别为650、750和850 r/min时,3种杆齿对籽粒的平均法向打击力和切向揉搓力均表现为刚性杆齿最大、柔性杆齿最小。单因素试验结果表明,刚性杆齿脱粒装置的籽粒破碎率明显高于柔性杆齿脱粒装置和刚柔耦合脱粒装置,在滚筒转速为900 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的破碎率均很高,分别为1.632%、1.925%和2.564%;柔性杆齿脱粒装置的未脱净率和夹带损失率明显高于刚性杆齿脱粒装置和刚柔耦合脱粒装置,在滚筒转速为900 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的未脱净率均很低,分别为0.286%、0.071%和0.240%,在滚筒转速为850 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的夹带损失率均很低,分别为1.595%、0.729%和1.341%。正交试验结果表明,影响籽粒夹带损失率和破碎率的因素顺序依次为杆齿种类 > 滚筒转速 > 籽粒含水率,影响未脱净率因素的顺序依次为杆齿种类 > 籽粒含水率 > 滚筒转速。结论 相同条件下,刚柔耦合脱粒装置能够在保证籽粒脱净率的前提下,降低籽粒破碎率。研究结果可为再生稻收割机脱粒装置的设计与田间应用提供参考。     

玉米种子微波间歇干燥特性及其对发芽率的影响

 【目的】通过对影响玉米种子微波间歇干燥因素的研究,寻求适合玉米种子微波间歇干燥的条件。【方法】通过对干燥过程种子含水量和干燥后种子发芽率的测定,对影响玉米种子微波干燥各个因素,包括微波输出时间比、种子初始含水量、微波承载重量和微波干燥功率进行研究。【结果】微波干燥功率和微波输出时间比是影响微波间歇干燥玉米的关键因素,其中在700W和800W微波干燥功率下,10%是较好的微波输出时间比,但在800W微波不间断干燥条件下,种子含水量应≤16.38%,在700W微波不间断干燥条件下,种子含水量应≤17.29%。在800W功率、10%和20%微波输出时间比条件下,采用间断干燥模式可以对初始含水量18%种子干燥,可分别根据公式y1=23.9160e-0.1426x1+ 3.4943e-0.0114x1（10%微波输出时间比）和y2=2.0466+11.1693e-0.2457x2 + 9.306e-0.2457x2（20%微波输出时间比）,计算在不同间断干燥时间下初始含水量18%种子干燥至13.5%的水分,不同间断干燥时间下所需要的干燥次数。种子承载重量为300g时,微波干燥速率最快,但对种子损伤也最厉害。【结论】微波干燥功率、微波输出时间比、种子含水量、种子承载重量等对种子的微波干燥都有显著影响,依据以上研究结果选择适当的微波干燥条件和方式能达到种子干燥和保障种用价值的目的。     

秸秆颗粒燃料密度及成粒率影响因素的研究

以玉米秸秆为原料,利用环模制粒机,进行颗粒燃料制备试验.通过单因素试验考察原料含水率、粒径和发酵时间对秸秆颗粒燃料密度和成粒率的影响;采用二次回归正交旋转组合试验,建立各因素与秸秆颗粒燃料成粒率间关系的数学模型,分析各试验因素影响成粒率的重要程度.通过优化计算,确定秸秆颗粒燃料成粒率最高时的因素优化参数为:原料含水率20％,发酵时间4h,粒径1.66mm,此时秸秆颗粒燃料成粒率为97.53％.试验验证结果表明,最优参数组合实测值与预测值相一致.     

压力磨盘式薏苡脱壳装置的设计与试验

为提高薏苡脱壳质量,运用柔性剪切揉搓脱壳原理,设计了一种压力磨盘式薏苡脱壳装置。装置主要由进料搅龙、动磨盘、压力磨盘和压力调节装置等部件组成。工作时,薏苡随进料搅龙进入脱壳空间,依靠两磨盘之间的压力和摩擦力对薏苡进行揉搓脱壳,当压力磨盘受力大于薏仁破碎力时被顶起,以增大脱壳间隙,保护薏仁。对薏苡在导流区、破壳区和分离区的受力进行分析,确定影响薏苡脱壳质量的主要因素为薏苡含水率、脱壳转速、脱壳间隙和预紧力。以脱净率、破损率为试验指标,通过单因素试验确定薏苡脱壳装置的最佳参数范围;基于单因素试验结果,选取含水率为7%的薏苡,以脱壳装置的转速、脱壳间隙和预紧力为试验因素,脱净率和破损率为响应指标,进行三因素二次回归正交旋转组合试验,结果影响薏苡脱净率的主次因素依次为预紧力、脱壳间隙、脱壳转速,影响薏苡破损率的主次因素依次为脱壳间隙、预紧力、脱壳转速;基于响应曲面法对回归模型进行多目标优化,优选出脱壳装置的最佳作业参数组合为脱壳转速513.625 r/min、脱壳间隙2.061 mm、预紧力119.628 N,薏苡脱净率为91.731%、破损率为9.612%。将优化参数圆整,对薏苡进行连续脱壳作业,测得薏苡脱净率为91.12%,破损率为8.93%,可满足实际生产要求。     

油炸木薯片工艺研究

[目的]研究油炸木薯片加工工艺。[方法]运用单因素试验、均匀设计试验和正交试验方法,通过感官评分、含油率和膨化度3项指标探讨了切片厚度、硬化、热烫、浸泡、干燥、油炸温度和油炸时间等关键环节对油炸木薯片工艺的影响。[结果]确定了油炸木薯片的最佳工艺条件为：切片厚度1mm,0.3%CaCl2硬化30min,95℃热烫120s,10%糖溶液浸泡1h,85℃干燥60～120min,初始油炸温度170℃,油炸时间90s。[结论]油炸木薯片口感酥脆、色泽金黄、含油率较低。     

基于侧喂入打捆机的棉秆压捆试验研究

针对棉秆压捆缺乏理论数据支撑的问题,设计一种基于侧喂入打捆机的压捆试验平台及其测试系统,采用单因素和4因素4水平正交试验法,对棉秆压捆过程中,压缩活塞压力、压缩室压力、棉秆压捆密度(试验性能指标)与棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量、压缩频率(试验因素)之间的关系进行研究。单因素试验结果表明:棉秆含水率与棉秆压捆密度之间的关系为一元二次多项式,其余各试验性能指标与各试验因素之间的关系均为一元三次多项式。4因素4水平正交试验结果表明:试验因素与各试验性能指标的综合关系均为四元三次多项式。对试验因素与试验性能指标之间的关系进行分析,结果表明:棉秆使用侧喂入打捆机压捆时,最优组合为,棉秆含水率30%、棉秆切断长度25 cm、棉秆喂入量3.22 kg/s、压缩频率110 Hz。     

蚕豆粉微波膨化的研究

在单因素试验的基础上,设计了微波功率、微波时间、糯米粉添加量及水分添加量的4因素L9(3)4正交试验,研究了微波对蚕豆粉膨化度及感官品质的影响.结果表明:利用微波膨化的蚕豆粉,整体呈灰白色,最高膨化率可达94%;入口酥脆,不顶牙,无腥味.正交试验最佳的工艺组合为:微波功率900 W,微波时间165s,糯米粉含量50%,水分添加量60%.水分添加量和糯米粉含量对蚕豆粉膨化度影响极显著,其中糯米粉可以改善蚕豆粉的膨化效果,而水分对膨化蚕豆粉的口感至关重要.     

基于改性工业木质素的环保型纤维板研制工艺

以改性工业木质素和木纤维为原料,采用高速混合一平板热压的技术路线,制备环保型纤维板。单因素正交试验分析发现：木铵填料量、板坯含水率、热压时间、热压温度对材料各项物理力学性能均有不同程度的影响,优化确定的工艺参数为：氧化改性木质素磺酸铵填料量25％、板坯含水率20％、热压时间7min、热压温度170℃;在此工艺条件下制备的材料物理力学性能达到GB／T11718--2009《中密度纤维板》的要求。