巴旦木壳仁物料及空气动力学特性分析

【目的】研究巴旦木破壳后壳仁物料的物理特性以及空气动力学特性,为巴旦木壳仁分离装置研发奠定基础。【方法】选择2个巴旦木品种莎车3号和莎车18号,对比物料特性,分析2个巴旦木在壳仁外形尺寸、摩擦角、物料成分、密度以及悬浮速度等区别和特点。【结果】2品种壳仁物料外形尺寸、物料成分占比差异不大,数据比较接近,莎车18号的摩擦角和密度都略大于莎车3号。莎车18号的大壳、中壳、小壳和仁悬浮速度均值依次为10.42、9.11、8.54和13.88 m/s,莎车3号的悬浮速度均值依次为10.03、8.82、8.15和13.50 m/s。【结论】2个巴旦木品种物料及空气动力学特性存在差异,莎车18号所有物料成分的悬浮速度均大于莎车3号。     

杏核物理特性的试验研究

对杏核的外形尺寸，核壳和仁的间隙，杏核压缩破坏载荷及变形，密度等物理特性的测定表明，杏核分级破壳时的分级数以６级、级差以１ｍｍ为宜；破壳机对辊间隙应保证杏核有１．５～２．５ｍｍ的变形量，以使破壳率和破碎能满足生产要求，杏核，核壳和杏仁的密度有一定差异，用重力式清选机分离是可行的。     

白莲、红莲物理参数测试与分析

为在破壳后采用重力式清选机来分离壳和仁提供理论据,本文对白莲、红莲外形尺寸、壳和仁的密度、含水量等基本物理参数进行了测定,并比较不同含水率时莲子物理参数的变化,试验结果表明:在同一含水量条件下,莲子的外形尺寸均有一个分布集中的区间;莲壳的密度大于莲仁的密度。     

山核桃破壳力学性能试验

针对目前山核桃破壳取仁困难导致山核桃产业生产效率低这一现状,设计了一套系统性的试验方案,用以探究高破壳率、低果仁损伤率的山核桃破壳的力学特性参数,包括采用电镜试验和微机控制电子万能试验机(CMT5105)等分析了山核桃的物理结构和力学特性。结果表明,不同含水率和破壳加载力方向对山核桃破壳有显著影响。山核桃含水率为14.59%时,长轴方向破壳效果最佳。该研究为山核桃后续相关试验及其破壳装备研发提供了理论依据。     

花生冲击脱壳的力学特性试验

为深入分析不同花生脱壳方式的脱壳机理和研究冲击式花生脱壳力学特性,在微机控制的跌落式冲击试验台上,对不同品种、几何尺寸、受力位置、含水率的带壳花生进行了冲击试验,测得了花生破壳力大小.结果表明:含水率、受力位置、品种对花生壳破裂力的影响极显著,几何尺寸对花生壳破裂力影响不显著.含水率6.8%的花生荚果的破壳力最小,约35.02N;立放最小,约36.03N;花育23的破壳力最小,约39.79N.     

花生脱壳力学特性试验

在微机控制的电子拉压试验机上,对辽北主栽花生品种花育23和四粒红带壳花生进行了不同含水率、加载速率、不同部位的脱壳相关的力学特性试验。测得花育23和四粒红花生的物理特性及脱壳时外壳破裂受力大小。试验结果表明:花生沿不同方向加载的破壳能力有显著差异,加载速率和含水率不同时,变形与破壳载荷也均有所变化。该研究对进一步研究花生脱壳机理、脱壳方法、脱壳力学特性分析,设计新型花生脱壳机有重要意义。     

麻风果种子力学特性的试验

为了研究麻风果种子的力学特性,进行了单因素试验和三因素三水平正交试验,以含水率、加载速度、加载方向为试验因素,以破壳力、破壳变形量、破壳能耗为响应指标.结果表明:沿y方向加载时各力学特性指标最小;由单因素试验得出了含水率、加载速度、加载方向对各试验指标的影响规律;通过正交试验和方差分析得出了影响麻风果种子综合破壳效果的主次因素依次为加载方向、加载速度、含水率.两组最佳破壳组合为:含水率7.11%、加载速度20mm/min、加载方向y方向或者含水率23.69%、加载速度5mm/min、加载方向y方向.     

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。     

基于MATLAB数理统计分析南疆巴旦木结构物理参数

基于MATLAB软件与数理统计原理来对南疆巴旦木结构外形及表观尺寸进行深入分析研究:首先对南疆巴旦木结构外形进行定义,并对其结构物理特性进行深入研究,寻找其核长、核宽、核厚三者间的关系;南疆巴旦木可近似为一关于横、竖、纵三椭圆截面对称的扁壳体,为以后巴旦木破壳力学研究和破壳机械的设计奠定基础。     

引种国外巴旦木品种筛选研究

[目的]引进国外商品化巴旦木品种进行本地化栽培试验,对其栽培性状进行综合考察和研究,为新疆抗寒和优良商品巴旦木品种选育,及其产业化发展提供理论实践依据和品种资源支撑.[方法]以当地8年生巴旦木作本砧,利用引进国外巴旦木品种接穗,实施本砧高接换冠嫁接改造,同时以相同树龄砧木高接本地主栽品种作对照,连续多年对其物候期、树体形态特征及生长特性、花分化特征、自花结实特性、单株产量、坚果经济性状、抗寒适应性等进行跟踪调查试验与研究,并在此基础上对其综合性状进行比较.[结果]引进美国巴旦木较当地主栽品种花期可普遍推迟7～10 d以上,枝条能够忍耐和抗-20～-22℃低温冻害;坚果品质优良,出仁率50.08; ～73.01;,果仁饱满规整,具有易采收和破壳加工优点,丰产稳产性好.[结论]筛选出浓帕烈、米星等11个国外巴旦木良种,在产区进行了规模化推广种植,推进了新疆巴旦木产区主栽品种优化搭配种植和加速了良种产业化进程.     

澳洲坚果分品种加工工艺的研究

为使澳洲坚果加工工艺更加精细化,对澳洲坚果分品种加工工艺进行研究。选取OC、344、H_2共3个品种,按照当前加工工艺,主要针对初加工过程中的干燥、开口、破壳取仁3个受品种因素影响较大的工艺步骤,研究了不同品种澳洲坚果在相同加工工艺下的差异性。结果表明:脱青皮后,不同品种澳洲坚果的烘干时间不同,混合果烘干后水分差异较大,对后续加工工艺有着较大的影响;H_2果壳厚度均匀,在开口过程中黏壳和裂壳较少,适合作为开口产品的原料;果仁含水率对破壳取仁完整率有着重要影响,相同工艺下,经过试验和数据模拟,344果仁水分为2.02%时,整仁率最高为60.13%,最高整仁率大于H_2与OC,因此在实际加工过程中,控制果仁水分在2%左右,选取344作为果仁产品的原料。     

油桐果实破壳力学特性及主要影响因素研究

为研究油桐果实的破壳力学特性和影响因素,通过对油桐果实的物理特征进行测定,开展油桐整果和果瓣压缩试验,研究其破壳力学特性,在此基础上建立油桐果实破壳力学模型,拟合油桐果实破壳力学曲线,并分析破壳过程中的影响因素。结果表明:油桐果实的球度在0.95以上,各个部位外壳厚度基本相同,在进行力学分析时可以将油桐果实简化为均匀薄球壳,油桐果实外壳上的应力状态为二向应力状态。油桐果实的破壳力和所需功耗受油桐果实大小等级和加载部位的影响较明显,破壳力和功耗随着油桐大小等级的增大而增加,顶压方式所需破壳力和功耗明显小于中压方式。     

云南烤烟烟叶主要物理特性及其产区差异研究

[目的]全面掌握云南烟区烟叶物理特性差异。[方法]选取云南2010、2011年不同产区不同品种上、中部1 058个烟叶样品进行物理特性指标系统分析评价,并探讨不同品种、不同产区烟叶样品物理特性质量的主要差异。[结果]云南地区烤烟上部烟叶各物理特性值的一般范围是:厚度0.109～0.229 mm,平衡含水率12.35%～16.22%,含梗率21.44%～35.31%,填充值2.43～4.37 cm3/g,叶面密度71.370～125.518 g/m2,抗张强度0.109～0.224 kN/m;中部烟叶一般范围是:厚度0.087～0.197 mm,平衡含水率12.47%～16.46%,含梗率24.93%～36.95%,填充值2.35～4.37 cm3/g,叶面密度52.995～107.127 g/m2,抗张强度0.099～0.205 kN/m。多数物理特性指标在测定的2年间相对稳定。品种差异比较方面,红大、K326、云85都表现出较显著的物理特性差异。不同产区间各物理特性值差异显著。[结论]该研究可为正确定位生态区域种植规划下各个烟区烟叶质量特色以及中式卷烟差异化之烟叶原料差异化的特色定位特供数据参考。     

澳洲坚果分品种加工工艺的研究

为使澳洲坚果加工工艺更加精细化,对澳洲坚果分品种加工工艺进行研究.选取OC、344、H2共3个品种,按照当前加工工艺,主要针对初加工过程中的干燥、开口、破壳取仁3个受品种因素影响较大的工艺步骤,研究了不同品种澳洲坚果在相同加工工艺下的差异性.结果表明:脱青皮后,不同品种澳洲坚果的烘干时间不同,混合果烘干后水分差异较大,对后续加工工艺有着较大的影响;H2果壳厚度均匀,在开口过程中黏壳和裂壳较少,适合作为开口产品的原料;果仁含水率对破壳取仁完整率有着重要影响,相同工艺下,经过试验和数据模拟,344果仁水分为2.02％时,整仁率最高为60.13％,最高整仁率大于H2与OC,因此在实际加工过程中,控制果仁水分在2％左右,选取344作为果仁产品的原料.     

蓖麻果实破壳力学模型及其主要影响因素研究

为了研究蓖麻果实的破壳力学特性和破壳影响因素,通过测定蓖麻果实的物理参数,并在此基础上建立其破壳的力学模型,进而对其破壳过程中的主要影响因素进行试验分析。结果表明:在进行力学分析研究时可以将蓖麻果实近似看成球体,蓖麻果实外壳上的应力为二向应力状态,蓖麻果实外壳破裂力的大小随着果实含水率增加而增加,中压方式明显有利于顶压方式。     

龙眼柔性对辊剥壳机的设计与试验

目的 龙眼剥壳是其深加工中的关键工序,针对人工剥壳效率低、机械剥壳损伤大及果肉完整性差等问题,设计了柔性对辊剥壳装置。方法 根据典型龙眼鲜果的物理机械特性,提出了一种先破壳后采用柔性对辊脱壳的方法,对龙眼剥壳机的破壳机构、送料盘、剥壳对辊等关键部件的结构进行设计,其中,破壳刀具切割深度和脱壳柔性对辊的间隙可调。以广东‘储良’龙眼鲜果为研究对象,通过正交试验分析,以对辊间隙、辊子转速和果壳破口为试验因素,剥壳成功率、剥壳损失率和果肉完整性系数为试验指标,进行优化试验。结果 装置中,方便可调的对辊间隙能满足分级后不同直径龙眼的剥壳加工,剥壳装置对不同大小龙眼鲜果的适应性好。对辊间隙对剥壳性能有显著影响,随着对辊间隙由3 mm增至5 mm,龙眼脱壳后的果肉完整性逐渐变差,其损失率由约7%升至18%。各因素对剥壳性能的影响依次为对辊间隙>对辊转速>果壳破口,当对辊间隙为3 mm、对辊转速为13.5 r/min、果壳破口为90°时,龙眼剥壳性能达到最优。结论 该研究为龙眼等柔性果机械剥壳获取灯笼状果肉的深加工研发及剥壳机参数优化提供了参考。     

基于多元线性回归与BP神经网络分析南疆巴旦木结构物理特性

运用多元线性回归与BP神经网络等多种数理统计手段对南疆巴旦木结构物理特性进行研究。基于多元线性回归及方差分析方法,对南疆巴旦木结构外形进行定义和物理参数测定,运用MATLAB软件得出,巴旦木长、宽、缝三者之间不是简单线性关系,其外形近似为关于横、竖、纵3椭圆截面对称的扁壳体;在测定对应的巴旦木果仁质量后,运用3层BP神经网络结构寻找巴旦木结构外形与果仁质量间的关系,建立相应质量预测模型。可在不破坏巴旦木外壳的情况下,通过长、宽、缝来预测巴旦木果仁的质量,从而为巴旦木无损品质分级及破壳装置设计提供理论基础。     

四川省夏玉米机械化籽粒收获质量及其影响因素

为明确四川省夏玉米机械化粒收质量现状及主要影响因素,2017—2018年对四川省大面积主推的20余个玉米品种开展机械粒收试验,测定各参试品种植株性状、果穗性状及每次收获各品种的茎杆、穗轴、籽粒含水率,籽粒和穗轴力学强度,机械粒收质量。结果表明:1)2年收获的籽粒含水率为10.14%～37.16%,90.00%的测试样本籽粒含水率在29.00%以下;破碎率为5.80%,未达到≤5.00%的国家标准;杂质率为2.56%,符合≤3.00%的国家标准;落粒率为1.02%。收获推迟可降低籽粒含水率,能提高玉米机械粒收质量;2)破碎率在品种间差异明显,主要受籽粒含水率和籽粒力学强度的影响;穗轴是杂质的主要成分,杂质率与穗轴含水率及力学强度关系密切;随籽粒含水率的降低,落粒率呈逐渐降低的趋势。四川省单作夏玉米可满足机械粒收对籽粒含水率的要求,选用生育后期脱水快、籽粒物理力学特性适宜、穗轴力学强度小、韧性强、株高及穗位高适宜的品种,并根据气候条件及作物衔接情况适时晚收,来提高四川省夏玉米机械粒收质量。     

山核桃破壳力学分析

对山核桃物理机械特性进行了测定和分析.试验表明山核桃球壳平均直径为20.6 mm、平均厚度为2.2mm、球度系数为0.98;试验中测得山核桃破壳平均力大小为265.7N,此时外壳在集中力的方向下位移0.77mm;试验证实可将山核桃球壳抽取为厚度均匀且各向同性的薄球壳.利用薄壳理论对山核桃壳体进行内力和位移的定量分析,结果表明两对法向集中力作用较有利于壳的破裂.     

洱源盐梅鲜果基本物理参数及切削力学特性研究

[目的]研究洱源盐梅鲜果的基本物理参数及切削力学特性.[方法]以大理洱源盐梅鲜果为试材,测量了盐梅的基本物理参数,同时进行了适合雕梅生产中从梅果大径向内切削加工的力学特性试验.[结果]试验表明,盐梅球度95％左右,其三轴尺寸中,宽度最大,高度次之,厚度最小;果核高度最大,宽度次之,厚度最小;果实外形尺寸与果核尺寸呈固定的比例关系.对盐梅在切削加工时,最大切削力发生在刀具破皮时,破皮前,切削力与果肉变形量呈线性关系;破皮后急剧减小,最后变为恒定值;青梅组比成熟组切削力大,但破皮前变形量小,对果肉组织挤压较小,故青梅比成熟梅子加工性能要好.[结论]研究可为开发雕梅生产机械提供数据参考.