核桃激光划口装置的设计与试验

【目的】为了提高核桃破壳划口质量,将激光划口技术应用于核桃划口加工,设计了一种激光划口装置.【方法】采用单因素试验研究了核桃运输速度(A)、激光功率(B)、离焦量(C)对核桃划口质量的影响;然后以划痕率、划口率、划伤率为评价指标,通过正交试验确定A、B、C 3种因素的一组最优解.【结果】适宜激光划口的最佳工艺参数为:核桃运输速度25 mm/s,激光功率130 W,离焦量为2 mm.在最优的组合条件下对核桃进行划口试验,此时划痕率为7%,划口率为91%,划伤率为2%.【结论】研究结果可为开发休闲入味核桃和大规模核桃破壳取仁提供技术及理论支撑.     

籽瓜捡拾脱籽联合作业机优化设计与试验

【目的】通过设计、试验、优化,为籽瓜捡拾脱籽联合作业机提供适用、配套的去瓜秧装置,便于籽瓜机械化收获。【方法】选用成熟度较高的打瓜为试验材料,以籽瓜捡拾脱籽联合作业机为研究对象,优化设计旋转橡胶条式去瓜秧装置,并对该装置进行正交试验,确定最优参数组合,将最优参数组合带入打瓜实际收获作业中进行验证。【结果】捡拾辊行走速度为1.7 km/h,旋转轴转速为90 r/min,旋转轴旋向与捡拾辊前进方向相同时,瓜秧杂草量、籽瓜捡拾率和作业效率明显比其他参数组合下的作业效果好,收获打瓜时平均瓜秧杂草含量为0.576 kg/667m~2,平均捡拾率96.16%,平均工作效率为0.407 hm~2/h(6.11亩/h)。【结论】旋转橡胶条式去瓜秧装置,更有利于瓜秧和杂草的祛除,同时捡拾率和工作效率也达到了设计要求。     

齿带式残膜捡拾机构的设计与试验

【目的】针对钉齿链板式残膜捡拾机构在土壤坚实度较大条件下,链板与辊筒发生打滑的现象,探索将皮带应用于残膜回收机捡拾机构避免此类问题的可行性,设计了一种新型齿带式残膜回收机的捡拾机构,该机构主要由齿带、齿带辊及刮泥装置组成.【方法】首先对齿带、捡拾钉齿、齿带辊的设计及排布参数进行了说明,然后基于Box-benhnken中心组合试验原理,进行田间试验,研究机具前进速度、钉齿入土深度以及上齿带辊转速对残膜回收效果的影响,并对试验结果进行优化,得出工作参数最优组合.【结果】当机具前进速度为5.5 km/h,钉齿入土深度为30 mm,上齿带辊转速为100 r/min时,残膜回收率为90.3%.【结论】该齿带式残膜捡拾机构可以有效捡拾残膜,符合设计标准,能够满足使用要求.     

基于离散单元法的小麦磨粉机研磨机构操作参数优化

【目的】优化小麦磨粉机研磨机构的操作参数.【方法】基于离散单元法理论,对研磨机构在不同操作参数下的工作过程进行了数值模拟和试验验证.【结果】在同一轧距下,快辊表面与颗粒的接触数目变化量大于慢辊表面,物料在快辊表面滑移的趋势大于慢辊,快辊对物料施加的研磨作用大于慢辊;轧距选取1.4 mm时,快辊、慢辊与物料颗粒的接触数量变化量、辊面压力均大于轧距为0.8、2.0 mm时,剪切、摩擦及揉搓等载荷作用更为明显,研磨效果更佳;相对于对辊速比1.05、1.45,速比为1.25时,物料颗粒接触变化量在数据输出区间中的变化范围、波峰值、能耗突变均小,磨粉机运行较为平稳.     

不同粒度的砂土对HT200磨损性能的试验研究

在磨料磨损试验机上,考察了不同粒度的土壤对灰铸铁HT200磨损性能的影响,用扫描电子显微镜观察HT200试样磨痕表面的形貌,分析磨痕形成机理.结果表明:随着土壤粒度的增大,HT200材料磨损量随之增大;显微观察发现HT200磨损表面形成隆起与凹谷,还有少量沟槽;土壤对HT200的磨损主要是脆化剥落形成的,塑性变形较轻.     

苜蓿草粉对3种金属材料的软磨料磨损试验

以‘甘农3号'紫花苜蓿为磨料,在磨损试验机上对45#钢、9SiCr钢、60Si2Mn钢试样进行磨料磨损试验.在相同试验条件下,通过测定材料的硬度、韧度、磨损质量,观察材料显微组织,对比分析了3种金属材料抗苜蓿草粉的磨损性能.结果表明:9SiCr钢具有高的强韧性,单磨程平均磨损量为2.19 mg,抗苜蓿软磨料的磨损性能最...     

小麦淀粉的退火改性及其性质表征

【目的】对小麦淀粉进行退火（annealing）处理能够使其发生物理改性,以处理后淀粉的糊化温度（起始温度To、峰温Tp、终止温度Tc）为依据优化退火条件,并研究其颗粒形态与退火的相关性。【方法】利用差示扫描量热法（differential scanning calorimetry,DSC）并结合DPS数据分析软件对小麦淀粉退火过程中的水分含量、退火时间、退火温度3个因子进行优化;采用扫描电子显微镜（SEM）和激光粒度分析仪（LPA）研究退火处理对小麦淀粉颗粒形貌和大小的影响。【结果】根据DSC测得的热力学参数分析得出小麦淀粉退火的最优条件为：80%水分含量的条件下,45℃退火3 d。退火处理会改变小麦淀粉颗粒的外貌而不破坏其形状,且对A-淀粉的影响较B-淀粉明显,淀粉颗粒粒径也因退火而增大。【结论】经退火处理的小麦淀粉的糊化温度显著高于原淀粉,且淀粉糊化温度范围变窄,同时小麦淀粉颗粒外貌和粒径的变化与退火温度呈正相关。     

基于MATLAB的旋耕机运动仿真分析

【目的】对旋耕机的运动过程进行仿真分析,获得与系统匹配的旋耕机运动参数。【方法】利用MATLAB分析了旋耕机切土节距、功率消耗与机组前进速度、刀轴转速、耕幅等的关系,并分析旋耕刀的运动轨迹及端点速度。【结果】根据旋耕机对切土节距以及功率消耗的要求,设计旋耕机的较优运行组合参数为:前进速度vm=0.72m/s,刀轴转速n=240r/min,耕幅B=0.8m。根据设定的参数,由旋耕刀端点的运动轨迹可知其耕深为0.2m,沟底凸起高度为0.02m。在设计参数下,旋耕刀端点速度的大小和方向呈周期性变化,证明运动参数的选取是合理的。【结论】在旋耕机的运动分析过程中使用MATLAB技术,易于得到与系统匹配的运动参数。     

秸秆还田机螺旋横刀优化设计与试验

【目的】针对秸秆还田机刀辊中螺旋横刀因切削阻力大、耕深不足影响秸秆掩埋效果的问题,开展螺旋横刀优化研究,实现秸秆旋埋作业功能。【方法】建立螺旋横刀作业过程的参数化模型,分析动态参数的变化规律,确定决定影响耕整性能的主要因素及取值范围。通过土槽试验,开展对螺旋横刀结构参数的二次曲面拟合分析和作业参数的三元二次回归分析。【结果】螺旋横刀结构参数最优组合为刀具宽度35 mm,前角50°;作业参数最优组合为前进速度0.72 m·s^-1,旋耕转速320 r·min^-1及作业深度174 mm。基于最优作业参数对结构优化前后的螺旋横刀进行田间对比试验,结果表明,在不降低秸秆埋覆效果的情况下功耗降低10.05%。该螺旋横刀主要依靠压埋的方式进行秸秆埋覆,当秸秆高度达到84.5 cm时,秸秆埋覆率为83.67%,适合高留茬柔性秸秆还田。【结论】解决了螺旋横刀现存问题,扩大了应用范围,为高留茬柔性秸秆地的耕整提供优质装备。     

旋转脱膜式残膜回收机的设计与试验

【目的】针对弹齿式残膜回收机残膜回收作业后自动脱膜困难的问题,设计一种旋转脱膜式残膜回收机具。【方法】采用田间试验确定了搂膜弹齿的最佳入土角范围、曲率半径和排布方式,通过理论研究设计残膜回收机的脱膜机构,用正交试验方法对残膜回收率的影响因素进行优化,以残膜回收率最高为优化目标确定最优参数组合,并对修正后的最优参数组合进行试验验证。【结果】综合田间试验数据,得出搂膜弹齿最佳入土角为18°～35°,主弹齿直径10 mm,副弹齿直径5 mm,3排搂膜弹齿交错排布;正交优化试验表明,各因素对残膜回收率影响的表现为作业深度作业速度搂膜弹齿曲率半径,当作业速度为7 km/h、主搂膜弹齿曲率半径190 mm、副搂膜弹齿曲率半径160 mm、作业深度50 mm时,对应的残膜回收率最高;验证试验表明,在该参数组合条件下残膜回收率为84.86%,与预测的残膜回收率(85.56%)十分接近。【结论】设计的旋转脱膜式残膜回收机收膜效果好、脱膜率高、制造成本低、调整使用便捷。     

9SiCr钢抗苜蓿草粉磨损试验

以苜蓿草粉为磨料,使用MLS-225型湿沙橡胶轮磨损试验机进行磨损试验,研究9SiCr钢抗苜蓿草粉的磨损性能,采用电子天平和表面轮廓仪测量试样的质量损失和体积损失,并用X射线能量色散谱仪(EDS)结合扫描电镜分析其元素组成和表面形貌.结果表明:在软磨料磨损下,疲劳磨损、切削磨损和脱层磨损这3种磨损机制同时存在,其中切削磨损和脱层磨损起主导作用,据此认为提高9SiCr钢的硬度和韧性是提高金属材料耐磨性的有效措施.     

滚压机水泥粉磨系统现状(英文)

介绍了水泥辊压机的工作原理,并基于仿生粗糙耐磨理论提出对磨辊表面进行耐磨性加工,能进一步增加磨辊耐磨性。从磨辊表面材料、结构、表面形态对以往针对辊压机耐磨性能的研究进行改进,并阐述了国内外水泥粉磨系统性能现状。     

低碳钢表面渗碳及其耐磨性能研究

土壤耕作部件主要以摩擦磨损失效,为改善耕作部件工作时的耐磨性能,延长其使用寿命,通过对20钢表面渗碳以及淬火和低温回火处理,并使用金相显微镜观察了渗碳层组织以及渗碳层与基体的结合状况,X射线衍射分析渗碳层物相组成,显微硬度计测定了渗碳层硬度,在磨粒磨损试验机上对渗碳层的耐磨性能进行了试验研究。结果表明,20钢渗碳后经过淬火和回火可以得到与基体结合良好的表面耐磨层,组织为回火马氏体,其耐磨性能是不处理的试样的5倍。经过处理以后的低碳钢的耐磨性能不仅取决于材料表层的硬度,而且与材料的韧性相关。20钢表面渗碳后可以作为耕作部件材料得到广泛的推广使用。     

麦麸曲奇饼干的研制工艺

[目的]研究麦麸曲奇的配方和焙烤工艺的关键技术参数及其产品的品质特性。[方法]以新鲜麦麸为主要原料,采用微波灭酶技术对麦麸进行稳定化处理,超微粉碎得到麦麸细粉,并将其添加到曲奇饼干中。分别确定了麦麸稳定化处理的参数、麦麸曲奇饼干的配方和烘焙工艺。[结果]试验得出,麦麸微波灭酶工艺参数为微波时间120 s、微波功率为750 W和添加物料每次80 g。麦麸曲奇的最佳配方为小麦粉与麦麸粉之比87∶13,以小麦粉、麦麸粉总量为基准,再添加黄油27%,预糊化淀粉1.3%,白砂糖18%,奶粉10%,碳酸氢铵0.4%,食盐0.6%,卵磷脂1%,水和香精适量。麦麸曲奇较好的烘烤工艺参数：第1阶段远红外烘烤温度65℃,烘烤时间30 min：第2阶段烘烤温度100℃,烘烤时间2 min。[结论]研究可为麦麸曲奇的工业化生产和技术推广应用提供参考依据。     

带状旋耕式小麦免耕播种机耕作刀具的优化

目的 对带状旋耕式小麦免耕播种机的耕作部件进行优化设计,提高其作业质量。方法 采用C型弯刀、直刀、深耕刀以及一种优化设计后的刀具组合形式(直刀与深耕刀组合),在田间地表秸秆集中处理条件下进行刀轴转速为180、280、380和510 r/min的田间原位耕作试验。结果 C型弯刀能够创造连续完好的种沟,但耕作过程中大部分土壤破碎体被抛洒至种沟外,回填效果最差。深耕刀具有良好的耕作碎土性能,创造的种床连续、完整但边界不规则,在耕作过程中不能有效地控制土壤扰动范围。直刀可控制种沟边界,但刀轴转速为180和510 r/min时不能耕作出连续的种沟,刀轴转速为280和380 r/min时耕作形成的土壤破碎体过大(平均质量直径>40 mm)。组合刀得益于直刀与深耕刀的有机结合,使其在形成的种沟形状、土壤破碎体回填效果、破碎程度和能耗方面均具有突出优势。结论 在田间地表秸秆集中处理条件下,推荐使用组合刀作为黏性水稻土的带状旋耕式小麦免耕播种机的耕作机具。     

基于正交试验的制粒机成型仿真及结构参数优化

制粒机是饲料行业重要设备之一,其结构参数影响饲料成型。为了进一步优化制粒性能,采用COMSOL有限元分析软件对物料的挤压过程进行分析模拟,设计L9(34)正交试验研究制粒机环模内径、模孔长度、压辊直径和模辊间隙对成型性能的影响,通过权矩阵分析确定较优的参数组合并加以验证。结果表明：①制粒机内部模型的仿真模拟能够有效地反映物料在实际工作时的运动状态;②对性能影响由大到小的结构因素排序为模辊间隙、模孔长度、压辊直径、环模内径;③制粒最优组合为环模内径425 mm、模孔长度54 mm、压辊直径178 mm、模辊间隙1.5 mm,制粒机的成型速率较优化前得到提升。上述结果表明,采取的仿真试验及优化办法具有一定的实效性,可为制粒机内部成型模拟分析以及后续的结构设计与参数优化提供方法借鉴。     

竹粉／共聚酰胺激光烧结复合材料的制备与成型特性1）

利用物理混合法制备了竹粉／共聚酰胺复合材料,并且研究了该材料的激光烧结特性;通过DSC曲线,确定粉床的预热温度,利用电镜扫描图片分析了该材料激光烧结成型特性。结果表明该材料具有良好的激光烧结特性,成型精度较高。当选用激光功率10 W、烧结间距0．1 mm、层厚0．1 mm和扫描速度2000 mm／s加工参数时,拉伸件的平均拉伸强度8．3 MPa。     

山萸去核机的主要工作部件及参数研究

为保证去核性能,喂料装置应单粒喂入。去核辊宜采用食品橡胶材料,直径不宜小于150mm,表面制成大齿纹可提高去核性能。慢辊转速取60r/min左右为宜,快慢转辊速比选3较佳。去核间隙应在2.0～2.5mm之间进行微调。两辊之一宜采用弹簧浮动支承,压紧弹簧的压力能根据山萸果的软硬进行调整。     

端口开启方式对麦秆微波加热的影响

运用Comsol Multiphysics软件对3端口微波设备加热麦秆粉末进行建模和仿真,研究微波设备开启单个端口和多个端口组合对麦秆粉末升温的影响.对微波设备右侧端口、右侧和左侧端口开启、3端口共同开启的仿真加热情况进行验证,发现测温点的升温曲线与仿真一致.3个端口对麦秆粉末分别单独加热时,热点会出现在不同的位置,并...     

高速钢热处理工艺与耐磨性关系的研究

通过对高速钢(W18Cr4V)热处理工艺与其磨损特性关系的实验研究,即选择不同的淬火温度,回火温度、回火次数等条件,探讨了摩擦速度,材料硬度、残留碳化物及残余奥氏体对磨损量的影响。文中指出在摩擦速度小于1m/s时(低速度区內),耐磨性依赖于材料的硬度,硬度愈高,耐磨性愈好。而在摩擦速度大于1m/s时(高速度区內),则硬度高、耐磨性好的规律并不完全成立。同时说明适当降低淬火温度,提高回火温度(550℃—570℃),对提高冷作模具钢的耐磨性具有一定的效果。