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。     

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.     

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.     

蓖麻蒴果力学特性试验及仿真研究

为探究蓖麻蒴果破壳力变化规律及破裂机理,以1987品种、通蓖7号、通蓖9号及通蓖11号为研究对象,首先计算其球度,并采用WDW-2型微机电子万能试验机进行准静压力学特性试验,测得4个含水率下的蓖麻蒴果在顶部加载及中部加载下的破壳力,并根据试验结果将破壳过程分为达到破壳力、外种皮破裂及籽粒破损三个阶段。试验结果表明:品种对球度无显著影响;品种对破壳力有显著影响,1987品种蒴果破壳力最小,通蓖7号及通蓖11号次之,通蓖9号最大;含水率对破壳力有极显著影响,破壳力与含水率呈二次曲线关系;加载方式对破壳力有显著影响。其次将蓖麻蒴果视为球体,计算其在51.26N的作用下球心应力为0.80MPa。最后以通蓖11号蒴果为例,对破壳各阶段进行有限元分析。结果表明:顶部加载下达到破壳力时室与室结合破坏,在内侧形成缺口,外种皮破裂时裂纹在缺口处延伸,单室蒴果在法向最大轴线处种皮破裂,籽粒破损时籽粒裂纹在法向最大轴线处形成;中部加载下达到破壳力时,外种皮破裂阶段与顶部加载相同,籽粒破损阶段裂纹出现在切向最大轴线处。仿真分析得到的裂纹与试验结果一致,中心点处应力计算值与仿真结果比值为1.17。研究结果可为蓖麻蒴果脱壳机关键部件的设计提供参考。     

厚度和含水率对巴旦木破壳力学特性的影响

[目的]研究米桑、双果和晚丰三个巴旦木品种的物理特性,进行不同厚度和含水率相关力学特性试验,为巴旦木破壳加工机械的设计提供理论依据。[方法]观察和测量不同品种巴旦木外形尺寸、含水率、壳仁结构与间隙、力学特性等。[结果]含水率对巴旦木外形尺寸、壳仁结构,以及对晚丰、米桑的破壳力学特性影响显著,且存在二阶非线性函数关系,米桑、双果和晚丰含水率分别为2. 29%、8. 26%和1. 96%时破壳力及能耗最大,含水率分别为16. 58%、27. 51%和17%时破壳力及能耗最小。[结论]不同巴旦木品种间物理特性差异很大,同一品种物理特性也存在较大差异;设计对辊破壳机构时,对辊间隙变化应控制在[巴旦木不同等级厚度-(0. 98～1. 89)] mm,可保证较高的破壳率和果仁完整率;巴旦木破壳前应按厚度尺寸进行分级,厚度尺寸级差以1 mm为宜,米桑分5级,双果和晚丰均分3级。     

含水率对温185核桃静压力学性能的影响

为给核桃破壳机械设计提供依据,以温185核桃为研究对象,利用质构仪对不同干燥处理的核桃进行静压力学试验,运用Matlab和Origin软件进行数据处理,研究含水率对其力学性能的影响。结果表明:在干燥8 h后核桃含水率基本趋于稳定;在相同加载条件下,核桃在不同加载方向上所产生的载荷-变形曲线形态是相似的,除纵向外曲线上没有明显的生物屈服点,外壳在受力破坏时呈现出一定的脆性,没有延展性;核桃的初次破裂力、压缩变形量均随含水率的增加而增加。在含水率为3.24%、缝向上加载时初次破裂力和压缩变形量最小,最小值分别为52.41 N、0.39 mm;在含水率为12.99%、横向上加载时初次破裂力和压缩变形量最大,最大值分别为200.19 N、1.42 mm;通过对核桃含水率与应变能的关系分析得出,从缝向上进行加载时核桃破壳较容易。试验结果可为核桃破壳机械的研发提供参数依据。     

含水率对西瓜籽性能影响的试验研究

含水率是影响西瓜籽性能的重要参数,通过试验获得在不同含水率(0.50%、3.80%、8.79%、13.54%、19.90%、29.60%、41.71%)下西瓜籽的破壳力与压缩变形的关系曲线,并分析不同含水率对西瓜籽各性能参数的影响.结果表明:西瓜籽的临界破壳力、临界压缩变形、抗压强度、单位变形、破壳能随着含水率的增加先升后降,西瓜籽的弹性模量随含水率的增加先降后升.     

撞击式油茶果破壳装置的设计及试验

针对撞击式油茶果破壳装置破壳率低和碎籽率高的问题,设计了一种破壳装置。该装置由破壳组件、加料装置、动力及驱动装置、机架等组成。破壳组件主要包括外壳体、转子、叶轮,三者同轴安装,形成破壳空腔,利用转子和叶轮的高速旋转,使油茶果与转子及外壳体内壁发生撞击完成破壳。在运动过程中确保足够大的撞击力从而提高破壳率,采用圆弧面导料板可有效降低碎籽率。以油茶果含水率、主轴转速和导料板安装角度为影响因素,以破壳率和碎籽率为评价指标,对破壳装置进行L_9(3~4)正交试验,结果,当油茶果含水率约为60%、主轴转速为425 r/min、导料板安装角度为75°时,破壳率可达95.37%,碎籽率可降至4.27%。     

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.     

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。     

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。     

家蚕茧干燥新标准的研究

蚕茧干燥过程中以全茧干基含水率计算出灶烘率较准确。本研究在实验室内测得半干茧及适干茧的全茧干基含水率分别为５６．７％和８．７％。另根据现有理论烘率参数，推算出江浙鲁等地各季不同茧层率的蚕茧出灶时，主要干燥成数所对应的理论烘率值；同时探讨了任一干燥阶段的蛹体干燥程度随时检定的方法和标准。     

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。     

季节性冻融期土壤剖面含水率变化特征研究

在干旱、半干旱气候区,采用野外田间试验和室内分析相结合的方法,分析了季节性冻融期土壤剖面含水率的变化特征,试验共设裸地(LD)、覆膜地(MD)和茬覆膜地(CMD)3种处理地块。结果表明,季节性冻融期土壤剖面含水率发生了明显的变化,在土壤剖面的不同深度出现了范围不等的含水率高值区和低值区,各处理地块含水率高值区变化的层位、形成时间以及含水率达到相对稳定的深度均不同,其中CMD的聚墒区最大,含水率最高达22%;LD的聚墒区最小,含水率最高达21%,土壤剖面含水率由上到下为增大-减小-保持稳定的动态变化特点。研究结果对干旱和半干旱地区季节性冻融土壤储水保墒及高效利用土壤水资源、确定冬春灌溉合理灌水技术参数提供了参考。     

木材压花工艺的研究

本文探讨了在不采用任何软化药剂处理的条件下,对实木材表面进行压花试验,分析了6种树种木材的压花工艺条件及各工艺因素与压花制品质量之间的关系.结果表明,实木压花具有良好的工艺性能,但针叶树材的压花性能不如阔叶树材.不同树种的木材具有不同的压花工艺条件.在诸工艺因素中,温度和压力对压花制品的质量有较大的影响.     

吸湿剂及添加量对冷藏鲜辣椒品质的影响

研究了3种吸湿材料(薄型纸、无纺布、硅胶)的吸湿能力,并筛选出冷藏鲜辣椒的适宜吸湿剂及添加量。将吸湿剂以不同添加量添加到冷藏鲜辣椒的包装中,探讨其对冷藏鲜辣椒贮藏期间质量损失率、水分含量、腐烂率、转红率和冷害率的影响。结果表明,吸湿剂的使用会增加冷藏鲜辣椒质量损失率,但有效抑制了其腐败、转红和冷害;吸湿剂为20%薄型纸、20%无纺布与30%无纺布对腐烂的抑制效果较好;无纺布与较低含量薄型纸对转红的抑制效果很好;无纺布与少量薄型纸对冷害的抑制效果明显。     

澳洲坚果壳中纤维素和木质素成分分析

对澳洲坚果壳的研究表明,澳洲坚果壳的主要成分是纤维素和酸不溶木质素,其中纤维素含量为34.65%,酸不溶木质素含量为39.75%,水分含量为8.45%;与其他植物相比,它的酸不溶木质素含量较高,而纤维素含量明显较低;紫外和红外光谱、核磁共振氢谱的分析结果表明,澳洲坚果壳的木质素以愈创木基-紫丁香基木质素为主,属GS型木质素,且G型木质素含量大于S型木质素.     

脱叶时间和含水率对机采棉采摘力学特性的影响

【目的】研究影响机采棉采摘力学特性的主要因素,为优化水平摘锭式采棉机摘锭结构以及筛选合理棉花采收期提供理论依据。【方法】采用全因子试验设计方法,分析棉花品种、棉花含水率、棉花脱叶时间对棉花与铃壳间分离力、棉花自身扯断力的影响。【结果】棉花含水率、棉花脱叶时间、棉花品种对棉花与铃壳间分离力、棉花自身扯断力的影响均显著(P<0.05),棉花脱叶时间对机采棉采摘力学特性的影响远大于棉花含水率和棉花品种。【结论】随着棉花含水率的提高,棉花与铃壳间分离力逐渐减小,棉花自身扯断力逐渐增大;随着成熟时间增加,棉花与铃壳间分离力、棉花自身扯断力均呈现先增大后减小的趋势,在相同因素水平下,棉花自身扯断力始终大于棉花与铃壳间的分离力。     

花生壳挤压碎裂力学特性试验

为了研究花生壳挤压碎裂力学特性,提高花生壳的粉碎效率,对辽北主栽花生品种花育-23和四粒红花生壳进行不同含水率、不同施压方向、不同加载速率的准静态加载的力学特性试验,测得四粒红花生壳的机械特性及碎裂受力大小。结果表明:花生壳在不同放置方式下,粉碎效果有显著差异,含水率和加载速率不同时,粉碎力大小和粉碎效果均有所变化。对进一步研究花生壳粉碎机理、花生壳粉碎力学特性及新型花生壳粉碎机的研制具有重要意义。     

几种细小可燃物失水过程中含水率的变化规律

对樟子松落叶、水曲柳落叶、水曲柳细、粗枝在２０℃、７８％相对湿度条件下的失水过程进行测定,获取相应过程动态方程所需参数－平衡含水率和水份交换导度。据此建立了相应条件下４种可燃物含水率时间动态方程。介绍了有关计算方法,并对平衡含水率Ｍｃ及比例系数ｉ进行了讨论,为林火预测预报提供了理论基础。