罗布麻叶在线高压水射流清洗虚拟样机设计

针对罗布麻叶尘沙残留难在线高效清洗而制约成茶加工品质问题,分析了罗布麻叶面高压水射流清洗除尘冲击应力,研究了高压水射流清洗虚拟样机每日在线清洗250kg采摘叶的连续工作参数,并集成设计了虚拟样机高压水射流清洗系统、传送及支撑系统,开发了可连续在线清洗的三维虚拟样机。本设计虚拟样机的渐进推广可更好地提升罗布麻叶的制茶品质,加快我国荒漠地区的生态改良。     

稻谷烘干过程中的水分扩散特性与品质特性

为深入研究稻谷高效均匀化烘干过程中的水分扩散与质量转变耦合特性,该文测定了玉香油粘稻谷经50、65、80℃分别烘干时的水分有效扩散系数;检测了以上3种温度分别烘干稻谷的色差、籽粒颖壳断面孔隙率与分形维数及玻璃化转变温度,考察了已烘干稻谷的含水率、硬度、爆腰率、发芽率等过程品质差异。结果表明:玉香油粘稻谷烘干过程的有效水分扩散系数为3.576×10-8e15 684/Tm2/s;随烘干温度增加,籽粒颖壳断面的孔隙率由鲜谷的0.39±0.06依次降为0.22±0.09、0.17±0.04、0.13±0.05,但烘干稻谷的分形维数、色差、玻璃化转变温度则较其鲜谷波动增加;已烘干稻谷的含水率、硬度、爆腰率、发芽率组间差异显著(P0.05)。50℃烘干稻谷的爆腰率、发芽率性能优,宜选为稻谷烘干常用工艺温度,研究结果为稻谷高效均化烘干提供了理论与基础数据参考。     

稻谷热风、微波干燥品质与玻璃化转变研究

以函数拟合、近红外检测及发芽率测定,研究稻谷热风、微波干燥的去水性能及其蛋白质、直链淀粉含量与出芽品质;结合TG/DSC测试,探讨2种热源干燥稻谷的玻璃化转变对其干燥后品质的影响。结果表明:以对数函数拟合稻谷热风、微波干燥去水性能的准确度高;经2种热源干燥稻谷的蛋白质、淀粉含量过程差异不显著;但热风干燥稻谷初期蛋白质含量差异明显。鲜稻谷发芽率显著低于其经热风、微波干燥后的发芽率,三者分别为0.65±0.19、0.93±0.03、0.77±0.02。随含水率降低,经热风、微波干燥稻谷的热重损失与热流则呈不同趋势变化,二者中点温度均减小,综合影响干谷品质。     

2自由度夹子式水稻穴盘钵苗拔抛机械手设计与试验

根据2自由度机械手拔抛穴盘钵苗的特点和机理,设计了一种2自由度夹子式机械手,简述了其工作对象特征,主要结构组成及控制电路,对关键部件夹秧机构进行了设计,通过Pro/E建模及虚拟装配对秧夹的开闭合过程进行仿真,保证开闭合运动的精度和可靠性。在试验平台上,进行了不同穴盘类型、不同钵土含水率、不同秧夹弹簧拉伸力以及不同穴盘进给模式对机械手拔秧效果影响的试验研究。试验结果表明:穴盘类型和钵土含水率对拔秧成功率有显著影响(P0.01),采用红色穴盘育秧或保持钵土含水率大于30%可以提高拔秧成功率;夹秧机构上复位弹簧拉伸力在15 N和22 N间变化对拔秧成功率没有显著影响;采用自动进给穴盘模式不会对拔秧成功率产生显著影响,秧苗自动输送进给机构的性能满足钵苗行输送进给的要求。     

穴盘水稻钵苗自动送秧机构及控制系统设计与试验

【目的】提高水稻钵苗有序抛秧机中自动输送进给钵苗行的输送精度及可靠性,减少送秧环节的漏秧问题。【方法】提出了钵苗行到位自动检测方案和程序实现方法,通过样机试验,分别获得基于直接在线检测秧苗茎秆、穴盘钵体和铁盘磁性凸起3种表征钵苗行到位的特征信号,概括出钵苗行到位信号的综合测量属性,确立钵苗行到位较佳的监测方案及其控制电路;设计集钵苗行到位检测及输送进给一体的皮带式自动送秧机构及控制系统。【结果】选用塑料穴盘钵体为检测对象时,皮带式自动送秧机构送秧到位检测成功率最高,为99.78%;铁盘磁性凸起的次之,为96.64%;秧苗茎秆最差。以塑料穴盘钵体和铁盘磁性凸起为检测对象时,穴盘类型对钵苗行到位检测成功率的影响不显著(P0.05);但以秧苗茎秆为检测对象时,则影响极显著(P0.01)。在3种钵苗行到位检测方案中,输送电机转速在30~60 r·min~(-1)范围内变动时,对钵苗行到位检测效果的影响均不显著(P0.05)。【结论】所设计的皮带式自动送秧机构及其钵苗行到位的自动检测控制系统能够满足钵苗有序自动抛秧机对钵苗行输送进给的性能要求。