对虾定向输送装置设计与参数优化试验

针对目前对虾预处理的定向环节仍依靠人工操作、缺少对虾定向设备等问题,以去头南美白对虾为研究对象,对虾体的外形结构特征和虾体头尾定向机理进行分析,并结合对虾外形参数设计了对虾定向输送装置。选取中型和大型两种规格的对虾,以对辊间隙、输送推板运动速度和定向辊转速为试验因素,以定向成功率为指标,进行了单因素试验和正交试验,研究了各试验因素对定向效果的影响规律,并优化了试验装置的主要参数。结果表明,试验装置的最优参数组合为：输送推板运动速度40mm/s、定向辊转速90r/min、中型虾对应的对辊间隙10mm、大型虾对应的对辊间隙13mm,在最优参数组合下中型虾和大型虾的定向成功率分别为97.3%、94.7%。     

差速式三通道鲜杏动态定向输送装置设计与试验

针对杏干加工过程中鲜杏切瓣劳动强度大、效率低、质量差和卫生难以保障等问题,在对鲜杏几何特性及空间三轴旋转转动惯量研究基础上,提出了基于空间几何最小作用量原理的差速带式鲜杏动态定向输送原理,确定了样机的总体结构方案;进行了差速式鲜杏定向输送机理分析和关键工作部件的结构设计,设计了相应的鲜杏动态定向输送装置;以赛买提鲜杏为试验对象,以定向带/夹持带速比、定向带上口间隙和鲜杏尺寸为试验因素,定向准确率和切割准确率为试验指标,进行了鲜杏动态定向输送装置的性能试验;通过正交试验分析表明:定向带与夹持带速比为6.52,定向带上口间隙为15 mm,鲜杏横径尺寸为32.1~35.0 mm时,鲜杏在输送过程中的定向准确率为87.4%,切割准确率为85.6%。     

杏果输送过程中稳定性的研究与仿真分析

研究杏果在实际输送过程中定向机理的问题,构造满足实际工程条件的欧拉动力学方程,可为杏果定向装置的制造优化提供可行性依据。为此,针对杏果在定向装置内的输送情况,建立杏果的力学分析模型,运用ADAMS动力学分析软件对刚柔耦合的输送系统进行运动仿真,对杏果的定向过程进行试验模拟验证。运动仿真结果表明,杏子随机进入输送系统后逐渐实现绕杏果横径方向作纯滚动。杏果在输送过程中的运动状态可由运动微分方程全面描述,运动仿真模拟和实验数据相符,有效地验证杏果定向理论的正确性。     

农业领域自动定向技术研究进展分析

随着信息感知、机器人等技术的快速发展，自动定向作业具有更多的需求和实现方法。自动定向技术为智慧农业生产过程自动化、智能化提供有利条件，是提高作业效率和品质的重要环节之一，已成为农业生产自动化、智能化作业技术的发展方向。本文首先阐述了自动定向技术的基本概念与内涵，综述了在田间播种、采后处理、畜产养殖加工等农业领域自动定向技术的国内外研究进展，并分析比较了不同应用领域的特征和优缺点。然后对自动定向关键技术应用研究进行了系统分析，包括定向机理与方法、定向机构与装置、自动检测与控制等多方面的共性关键问题，归纳了该领域技术的开放性问题。最后总结了当前自动定向技术面临的挑战和机遇，展望了农机农艺高度融合的自动定向、专用与通用自动定向、多功能全面融合的自动定向和融合智能化技术的自动定向等农业领域自动定向技术和装备的未来研究方向。     

采后甘蓝单体排序定向输送装置设计与试验

针对采后甘蓝人工上料及定向排序劳动强度大、生产效率低、人工成本高等问题,结合采后甘蓝商品化处理工艺及转动惯量特性,设计了采后甘蓝单体排序定向输送装置。该装置采用气缸传动对空间堆叠状态的采后甘蓝进行翻转卸料,随后在单层喂入辊和曲面缓冲轨道作用下采后甘蓝呈单层状态排出,再经限位辊和变螺距输送辊引导完成采后甘蓝的单体排序输送,最终基于转动惯量特性在4个锥形辊形成的稳定空间内实现定向输送。对翻转卸料机构、单层喂入缓冲机构、变螺距单体排序机构、锥形辊定向输送机构等关键部件进行了结构设计,并试制了采后甘蓝单体排序定向输送装置样机。以“中甘15号”甘蓝为试验材料,以卸料气缸运行速度、单层喂入辊转速、变螺距输送辊转速和输送链条线速度为试验因素,以单体排序成功率和定向成功率为试验指标进行了正交试验。结果表明,最优参数组合为卸料气缸运行速度10mm/s、单层喂入辊转速50r/min、变螺距输送辊转速30r/min、输送链条线速度300mm/s,在最优参数组合下,采后甘蓝单体排序成功率平均值为96.50%,定向成功率平均值为95.17%,标准差分别为2.54%、3.28%,单通道作业效率约为1004kg/h。本研究为深入研发采后甘蓝多通道高通量单体排序定向输送装置、实现采后甘蓝商品化处理机械化作业提供参考。     

气力输送技术在农业机械中的应用

气力输送技术可在很大程度对农业机械进行结构简化,降低成本和提高作业效率,越来越多地被用于播种、施肥和捡拾收获等物料输送装置中。了解气力输送技术的特性以及在农业机械中的应用现状,对于提高农机作业效率、促进先进农业机械化技术研发具有重要意义。为此,在农业物料气力输送特性、气力输送技术在农机领域的应用情况等方面进行大量文献调研分析和归纳总结。根据正负压输送的不同特点,对气力播种、施肥、收获捡拾机械装备的主要结构、工作原理和特点进行分析和阐述。在此基础上,指出农业领域气力输送应用和研究中存在的问题,包括：气力输送方式存在易堵塞、精度稍低的问题,能耗较大的问题以及相关基础研究不足的问题。针对以上存在的问题,提出针对性的建议：优化结构、配套监测系统,提高工作可靠性;改用效率较高的智能风机,降低能耗;加强基础研究,充分利用仿真等研究手段,进一步促进气力输送技术的应用。     

温室内常用物流输送装置

为了提高劳动效率、增强行业竞争力,先进物流输送装置的研制和应用必不可少。通过研究分析当前温室行业常用物流输送装置,总结其工作方式及不足之处。皮带输送装置精准、高效,但温室空间利用率较低;苗床输送装置是温室关键种植设备之一;悬挂式物流输送装置实现了温室纵横向、无死角输送,但高空作业对温室骨架结构要求较高。本文研制的自动化种植床输送装置优化了温室种植流程,提高了农业设施自动化、机械化、标准化水平。     

农业物料静载力学性能的研究现状及趋势

随着农业工程学科的发展,深入研究农业物料的力学性能显得越来越重要,这是因为农业物料的这一性能既可以为农业和农产品加工装备的发明和改进提供理论依据,也可以在农产品品质检测和品种改良方面提供理论支持。为此,介绍了农业物料静载力学性能的国内外研究现状,并对其发展趋势进行了分析。     

5HM-Ⅲ型脉动流化干燥机试验研究

进行了5HMⅡ型脉动流化干燥机的试验研究。设备采用内置式气流分配器,改善了脉动效果;采用导流半径依次增大的导流装置,改善气流分配均匀性;增设振动辅助输送装置,使物料输送通畅;增设导料装置,解决了物料的“反流”问题。利用该设备干燥玉米时,其干燥强度为20.87 kg/m2.h,单位热耗为5.86 M J/kg,单位能耗为7.38 M J/kg。该设备能够实现连续干燥作业,自动化程度高。     

5HM-Ⅱ型脉动流化干燥机试验研究

进行了5HM-Ⅱ型脉动流化干燥机的试验研究.设备采用内置式气流分配器,改善了脉动效果;采用导流半径依次增大的导流装置,改善气流分配均匀性;增设振动辅助输送装置,使物料输送通畅;增设导料装置,解决了物料的"反流"问题.利用该设备干燥玉米时,其干燥强度为20.87 kg/m2*h,单位热耗为5.86 MJ/kg,单位能耗为7.38 MJ/kg.该设备能够实现连续干燥作业,自动化程度高.     

淡水鱼头尾及腹背自动定向方法

鱼体头尾及腹背自动定向是推进淡水鱼全程机械化加工的重要前提。基于水平振动方法和视觉图像识别技术设计自动头尾和腹背定向装置。通过对鱼体在头尾定向振动台上的受力分析和运动状态分析,阐明鱼体转动原理和头尾前进原理,将鱼体在振动台上的运动状态分为4种,基于此分析了鱼体成功进行头尾定向的条件。结合图像识别技术,创制导向机构、视觉识别系统、剔除机构、V形腹背定向执行机构、V形校正输送机构,实现鱼体自动腹背作业。以鲫鱼、草鱼、白鲢3种典型淡水鱼为试验对象,以鱼体完成定向时间和成功率作为评价指标,探究了鱼体种类、输送带类型、振动幅度、振动频率对鱼体头尾定向效果的影响规律,并探究鱼体种类对腹背定向效果的影响规律。试验结果表明：鱼体在振动台上的头尾前进运动状态理论计算与试验结果一致,证明本文理论计算可以有效指导实际头尾定向作业。输送带为倒三角纹时,鱼体才能完成头尾定向作业。鱼体头尾定向效果随振动幅度和频率增大而提升,当振动幅度大于160mm时整机振动剧烈,因此最优幅度为160mm;当频率大于5Hz,定向效果变化不明显,因此最优频率为5Hz。腹背定向效果由输送带输送速度和机器视觉识别准确率决定,各类鱼体腹背定向时间保持在15s、定向成功率在95%~97%范围内。研究结果可为鱼体自动定向装置工艺参数设计和选择提供技术参考。     

基于振动排序的玉米种子胚面定向装置设计与试验

玉米定向播种即种子尖端朝向一致和胚面朝向一致,可明显提高产量。为了实现玉米种子胚面定向,设计了一种基于振动排序的玉米种子胚面定向装置。设计了胚面定向装置螺旋轨道上的选向机构和定向机构,探明了玉米种子胚面定向原理,确定了选向机构和定向机构的尺寸参数和空间位置。采用试验方法对该装置的最佳工作参数进行了优化。以控制器输出电压、翻面机构1终点到侧壁的垂直距离和翻面机构1终点到轨道表面的垂直距离为试验因素,以胚面定向成功率为评价指标,进行了三因素三水平的Box-Behnken旋转正交试验。试验结果表明：控制器输出电压101 V、翻面机构1终点到侧壁的垂直距离4.38 mm、翻面机构1终点到轨道表面的垂直距离7.96 mm为最优参数组合。在最优参数组合条件下,胚面定向成功率为94.82%,且排料速度可达85个/min。为验证玉米种子胚面定向装置对不同品种玉米的适应性,进行了品种适应性试验,试验结果表明所选的玉米品种的胚面定向成功率均大于91%,满足设计要求。     

切碎组合式木薯秸秆粉碎机关键部件设计

针对收获后木薯秸秆资源浪费程度高和机械化处理程度低等问题,设计了一种木薯秸秆切碎机。该机采用先切断再粉碎的组合方式将木薯秸秆集中切断并粉碎。该机主要由间歇输送装置、切割装置和粉碎装置组成。切割刀具采用锯齿形圆盘刀,切割断面好、工作效率高,并选定液压缸作执行机构,以实现对木薯秸秆切割的循环作业。木薯秸秆输送装置采用不完全齿轮带动滚筒间歇性运转,通过带传动,实现输送装置的间歇性输送。粉碎刀具采用具有很高硬度和耐磨性的优质碳素工具钢T12作为刀具材料,形状选用Y型甩刀,可缓解拐角处的应力集中,而且斜切的方式更省力。刀具排列方式采用均力免震法,可提高机器的平衡性和减少振动。     

三七收获机输送分离装置作业机理分析与参数优化

针对丘陵山区三七机械化收获根土分离难、输送效率低等问题,开展了三七收获机输送分离装置作业机理与参数优化试验研究。首先,通过理论分析建立了三七根土复合体在输送过程中的动力学模型;其次,利用高速摄影获取三七根土复合体的运动轨迹,确定三七输送、根土分离、须根断裂等作业机理;与此同时,基于EDEM-RecurDyn耦合开展三七根土复合体输送分离作业联合仿真,验证了模型的可靠性,明确了三七根土复合体输送分离规律,确定了影响三七根土分离的主要作业参数为：升运速度、升运倾角、振动幅度、振动频率;最后,开展台架试验并利用Design-Expert软件进行分析寻找最优作业参数。结果表明：当最优作业参数组合升运倾角为21°、振动幅度为44mm、升运速度为0.9m/s、振动频率为1.6Hz时,三七输送率、三七筛净率分别为93.60%、92.64%,符合三七收获机输送分离作业要求。     

马铃薯二级输送分离装置伤薯试验研究

针对现有马铃薯二级输送分离装置破皮、挤压等伤薯现象严重的问题,对马铃薯输送分离作业机理进行了理论分析,确定了主要影响伤薯性能的作业参数。针对伤薯率等作业指标进行田间二次正交旋转组合试验,通过因素编码、中心化处理和试验结果方差分析,确定了伤薯率和二级输送分离装置倾斜角度、驱动轴转速和垂直距离的影响规律,并判定了显著性因素中影响伤薯率的主次顺序:倾斜角度和转速的交互作用、倾斜角度、垂直距离。田间试验表明:二级输送分离装置伤薯率极大值为1.48%,符合马铃薯收获机质量评价技术规范(NY/T 1130-2006)要求。所获得的试验数据和结论分析可为马铃薯二级输送分离装置的结构改进和参数优化提供参考。     

微波联合干燥技术在农产品领域的应用

干燥是农产品加工贮藏的一项重要技术。利用微波对农产品进行干燥具有干燥速率快、营养成分损失少的优点。但微波干燥均匀性差、容易因过热出现物料边缘或尖角部分焦化等问题,将微波与其他干燥技术进行联合,可以有效解决该问题。简述了微波干燥原理,重点阐述国内外微波与热风、流化床、热泵、真空和真空冷冻等联合干燥技术的特点及研究进展,总结目前存在的问题并提出发展趋势,为微波联合干燥技术在农产品领域的进一步研究提供参考。      

花生捡拾收获机秧蔓输送装置设计与试验

针对花生捡拾收获机作业中因缺少高效顺畅残秧输送收集装置造成花生秧浪费的生产实际问题,设计一种秧蔓气力输送装置.阐述秧蔓气力输送装置的工作原理,确定秧蔓气力输送装置方程及关键参数间的关系,分析输送气流及关键结构对残秧速度的影响.通过Box-Behnken试验设计和DEM-CFD气固耦合仿真,分析左风机转速、主输送管高度、...     

我国农产品加工业的现状及发展趋势

农产品加工业对于促进农业生产发展和提高农业生产效益具有重要意义。目前,我国农产品加工业存在着技术落后、农产品加工机械性能不高、科技投入及成果转化不足、加工产业化体系尚未形成及地区发展不平衡等主要问题。今后,我国农产品加工的发展应当拓宽农产品开发利用的途径,加强果蔬储藏与保鲜加工技术研究以及功能食品的研究与开发,提高农产品加工装备和现代高新技术应用水平,加强农产品加工业的行业管理。