海湾扇贝热处理开壳装置设计与试验

随着我国水产养殖业发展,海湾扇贝养殖量逐年上升,因其营养价值、药用价值高,受到广大消费者青睐。开壳工作是海湾扇贝加工重点,其内部有使两壳拉紧闭合的闭壳肌,开壳难度大。通过对海湾扇贝开壳方案研究,结合海湾扇贝生理结构特点,总结扇贝热处理开壳方案,并对火烤开壳、水浴冲击开壳、蒸汽喷射开壳3种热处理方案进行试验,选出最佳热处理方案是蒸汽开壳法。设计海湾扇贝蒸汽喷射开壳装置,对关键部件中仿形孔和成形刀进行尺寸及安装位置设计分析。以蒸汽喷射时间、蒸汽喷射距离、蒸汽阀门开度为试验因素,开壳效果感官评分为指标进行单因素试验,并通过Box Behnken design进行因素交互试验分析,最终确定当蒸汽喷射3 s、喷射距离30 mm、蒸汽阀门开度90°时,开壳效果最佳,感官评分值为93.67分。通过对开壳方案的研究,解决扇贝开壳困难问题,改善扇贝加工脏乱差现状,填补我国扇贝加工工艺方案空缺,为提高我国扇贝加工机械化程度奠定基础。     

一种清洗海湾扇贝装置的设计

目前,国内外海湾扇贝加工过程中海湾扇贝的清洗主要采用人工清洗,占用了大量的劳动力资源。为减少海湾扇贝加工过程中人工的参与,提出了螺旋毛刷辊式清洗海湾扇贝的方法,并做了大量的相关试验。为此,设计了专门用于清洗海湾扇贝的清洗机,并针对海湾扇贝的特点对主要功能部件进行了改良和创新设计,使其结构更简单、更实用,对海湾扇贝表面的泥沙、杂质有更好的清洗效果。设计中,采用空心的螺旋毛刷辊可同时起到清洗和运输的作用,而且毛刷辊上方有喷水管,清洗效果更好。此外,设计了废水处理装置,完成了水资源的回收再利用。     

海湾扇贝外套膜剥离机械手的设计

针对我国海湾扇贝加工机械化水平低的现状,设计了一种外套膜剥离机械手。海湾扇贝壳内曲面为高阶曲面,扇贝外套膜除在背面少数部位与壳连接外其余部分均为游离。机械手受人工剥离方式启发,手爪设计为柔性结构,刀钩可旋转且刀杆可自由伸缩,能自动适应贝壳曲面轮廓。此外,对机械手推杆移动距离与手爪开合角度的关系、推杆移动速度与刀钩钩取速度的关系、刀钩的形态位置变化情况进行了理论分析。该机械手可代替人工对海湾扇贝进行加工,节省人工劳动力,提高了扇贝加工的安全性,提升了扇贝制品品质。     

扇贝分级机的设计

扇贝具有很高的价值,然而扇贝加工技术的落后,阻碍了扇贝产业化的发展。分级是扇贝前处理加工的必经程序,其特殊形状导致了分级的困难,以及专用分级设备的缺乏。针对扇贝的分级需要,分析了传统分级机的特点以及不足之处,并设计了一种新型的扇贝分级机。该分级机不仅可以将大小不一的扇贝按近似直径分为若干级别,以便后续加工和销售,而且可以根据生产需要的变化或者扇贝尺寸范围的变化调节分级范围,提高分级效率和分级精度,减少无用功。该分级机不仅适用于扇贝的分级,也完全适用于其他球型物料的分级,因此具有广阔的应用前景。为此,以海湾扇贝为例,介绍了该扇贝分级机的总体结构和工作原理,并着重分析了其关键部件。     

单茎秆切割试验台的设计与试验

针对现有联合收割机在收获粗大茎秆的超高产水稻时切割器存在功耗大、磨损加快和效率变低等问题,研制了可用于不同作物的单茎秆切割试验台,并采用摆切式结构;设计了基于Labview的测试软件,可测得作物茎秆不同切割速度、切割位置和切割刀片时切割力的时间历程;论文最后开展了水稻单茎秆6个切割位置和3种切割速度下的台架试验.试验表明,试验台工作可靠,可为切割装置的设计提供理论依据.     

网带式缢蛏蒸煮开壳机主要工作参数试验研究

为解决现有缢蛏蒸煮开壳设备开壳效果不理想、生产能耗大等实际问题,以自制的网带式缢蛏蒸煮开壳机为研究对象,对其主要工作参数如蒸煮温度、蒸煮时间、堆积层厚等进行试验研究。通过正交试验测定各个参数组合下的开壳效果感官评分值,并对计算结果进行极差分析和方差分析。结果表明:堆积层厚对开壳效果感官评分值影响最大,蒸煮时间次之,蒸煮温度影响最小;最佳工作参数组合为蒸煮温度95℃,蒸煮时间3min,堆积层厚100mm。该研究为缢蛏蒸煮开壳机进一步的研发和使用提供技术参考。     

圆锯式灌木切割试验装置设计与试验

为研究灌木切割机的工作机理和切割参数,设计了一种灌木切割试验装置。通过分析试验装置工作原理、灌木切割机理和灌木切削力,基于ADAMS进行灌木切割仿真,分析切割锯片位移、转动角速度和角加速度函数图像。利用单因素试验法以研制的试验装置进行灌木切割试验分析灌木切割最佳工作参数,得出灌木切割无漏割最佳工作参数,即进给速度600mm/s、切割速度1350r/min。     

南方水田根茬-土壤复合体的剪切试验研究

针对南方免少耕水田土壤根茬含量高,开沟刀具不易切割的问题,在摆锤式冲击试验台架上,对根茬-土壤复合体进行了剪切试验。试验结果表明:切割5 cm厚的南方免少耕水田土壤大约需要消耗能量6.6 J,此时切割刃的线速度为2.90 m/s,扭矩为18.44 N·m。该试验结果可为南方水田土壤免少耕驱动式开沟器的设计与改进提供依据。     

圆盘式玉米茎秆切割试验台的设计与切割过程分析

研制了圆盘式玉米茎秆切割试验台,模拟了玉米等茎秆的切割过程。同时,介绍了试验台的结构与工作原理,并借助于高速摄影装置对玉米茎秆切割过程进行了试验和分析。试验表明,该试验台操作方便、数据可靠、工作可靠,是研究圆盘式茎秆切割器切割性能的有效装置。     

小麦秸秆往复式切割试验台设计与应用

为研究小麦秸秆的切割性能,设计了可在实验室模拟田间小麦收获时秸秆切割过程的往复式切割试验台。试验台由机体架、割台、推动架、曲柄连杆、交流电机等组成,该试验台在前进速度0～1.8m/s、切割速度0～1.6m/s、切割倾角0～30°、刀片间隙0.8～3mm范围内可调。对切割试验台的工作性能和小麦秸秆切割性能进行了试验研究,试验采用四因素四水平正交试验法和单因素试验法。试验结果表明：通过极差R判定影响切割性能的主次因子依次为切割位置、切割速度、刀片间隙和切割器倾角,在给定因素水平上的较优组合是：切割速度为1.4m/s,切割器倾角为20°,刀片间隙为1mm,切割位置为第3节。     

扇贝分级设备的设计

我国加工处理扇贝技术起步较晚,加工设施多样性不足。扇贝形状独特,国际上仍缺乏专用的分级设备,大多数的人工分级效率低,对后续的加工销售产生不良影响,制约扇贝产业的发展。结合扇贝的形状及其他类别分级设备的原理与机械结构,我们设计出扇贝分级设备,利用旋转对辊外加椭圆沟槽,实现扇贝的大小分级,为扩大分级设备的适用范围,保证成功分级的同时,加设了倾角调节机构。     

灌木锯切实验台的设计及试验研究

针对现有灌木平茬机收获时存在的生产效率低、磨损大、功率大的问题,设计了灌木根茎锯切试验台,该装置采用横向锯切方式;设计基于虚拟仪器技术,可实现对锯切速度,功率消耗,灌木进给速度的实时测量;论文最后进行了含水率、直径影响试验及几种不同锯片在不同线速度、不同进给速度下的台架试验.研究表明:灌木含水率在20%,直径在15mm,选用的锯片齿距在9.81mm,厚度为2mm,刀盘线速度在40～60m/s时具有较小的锯切力及功率消耗,为灌木切割装置的设计提了供理论支持.     

微型土槽试验台的优化设计与试验

利用SolidWorks软件绘制了微型土槽试验台的三维模型,并对机架的强度进行了有限元分析,根据分析结果进行了改进设计和有限元分析论证,完成了试验台的制作。选取芯铧式开沟器进行土槽试验台性能验证试验,通过采集的图像及数据可知:芯铧式开沟器开沟稳定,土槽试验台的性能满足试验和设计要求。     

激振式扭转疲劳试验台载荷波形畸变分析

针对行星式离心激振扭转疲劳试验台在进行汽车传动轴扭转疲劳试验时出现的载荷波形畸变现象,分析了试验台扭振系统并建立了数学模型,导出交变扭矩幅值变化的数学表达式。通过试验分析和计算机模拟验证了数学模型,找到了扭矩波形畸变的根本原因,并提出了消除波形畸变的方法,为合理使用原有这类试验台及新设计这类试验台提供了理论依据。     

全自动核桃划口机的设计研究

针对传统的核桃破壳设备很难同时保证高破壳率和高露仁率,设计一种全自动核桃划口机,其主要包括喂料斗、导位辊、硬毛刷辊、排序滑道、机架、机械自动划口装置和储料箱等。其中机械自动划口装置包括:切割锯片、电缸、核桃夹具和气缸等。由PLC系统控制实现全自动生产加工。核桃的划口和破壳试验表明,核桃的划口率随着切割锯片在电缸上的移动速度的减小而增加,划口后的核桃的一次性破壳率和高露仁率明显增加,一次性破壳率提高了9%,高露仁率提高了12%。     

曲柄连杆式棉秆切割试验台设计与试验

为研究棉花秸秆切割性能,为棉秆切割收获装备的开发提供技术支持和理论依据,设计了可模拟棉秆不对行切割收获过程的曲柄连杆式棉秆切割试验台。试验台的棉秆喂入输送速度与切割速度为0~2m/s、切割倾角为0°~15°,并对样机的工作性能和棉秆切割性能进行了试验研究。试验结果表明,空载时切割器阻力的峰值随着割刀平均切割速度的增加而增大,单个工作周期内的切割器阻力功耗基本不受平均切割速度变化的影响;棉秆峰值切割力随割刀平均切割速度的增加而降低,切割棉秆单位消耗功随割刀平均切割速度的增加而减小。     

自励式缓速器试验台设计

本文介绍了自励式缓速器的结构与工作原理,设计了自励式缓速器试验台的机械部分与控制部分,提出了试验方法,制定了试验台的测试项目。此试验台设计合理、便于操作,为检验自励式缓速器的性能提供了依据。     

灌木平茬机切割系统参数优化设计与验证

为分析圆盘锯式切割系统的切割机理,在Solidworks中建立单组圆盘锯及灌木枝条的简化模型,并在动力学分析软件ABAQUS中进行仿真分析,研究灌木切割过程中工作参数与圆锯片参数的关系。同时,以锯片转速、行进速度、枝径为影响因素,以锯切力为评价指标,对其影响的因素进行虚拟正交试验,并用Design Expert动态响应软件进行分析,得到响应面回归方程,得知当圆锯转速为2500r/min、前进速度为0.9m/s时平茬效果较好。用小型灌木平茬机上进行实地试验,结果表明破茬率和留茬高度均能满足农艺要求。     

摘穗式收割机摘脱过程的理论分析与试验研究

对摘穗式联合收割机摘脱过程的4个阶段进行了理论分析,得出了一些数学关系式;设计了摘脱试验台,并利用摘脱试验台进行了单因素试验,得出了一定的数据和分析结果,从而有利于摘穗式联合收割机的进一步设计、改进,而且为收割机的田间作业提供了参考。     

饲用甜高粱剪切应力和功耗试验研究

在秸秆往复式切割试验台上,以饲用甜高粱为研究对象,以切割速度、喂入速度、秸秆含水率为试验因素,功率消耗与剪切应力作为性能检测指标,按照中心组合响应曲面设计(Central composite design,CCD)试验方案进行试验。结果表明:喂入速度对切割器试验台工作性能有较大影响;切割速度、秸秆含水率均对切割器试验台工作性能影响显著;切割器试验台工作性能的影响因素主次顺序为喂入速度、切割速度、秸秆含水率,最佳性能参数组合为喂入速度5m/s、切割速度0. 95m/s、秸秆含水率为60%。本研究旨在探索秸秆往复式切割器的工作参数与饲用甜高粱收获条件对切割特性的影响,为饲用甜高粱联合收获打捆的研究提供理论依据。