提高马铃薯淀粉游离率的研究

以提高马铃薯淀粉游离率为目标，从对经试验入手，试验了破碎颗粒的几何形状、破碎机理及动力学分析，研究了提高淀粉游离率的方法及影响淀粉游离率的主要因素。研究结果表明，影响淀粉游离率的主要因素是线速度、生产率和加水量，其中线速度最为显著；选择剪切破碎方法和薄片体几何形状是提高淀粉游离率的有效途径。     

多级分离缓冲马铃薯收获机设计与试验

针对云南山地黏土条件下马铃薯机械化收获分离效果差、明薯率低、伤薯率和破皮率较高等问题,采用多级分离振动、多重缓冲和低位侧铺的方式,设计了一种多级分离缓冲马铃薯收获机。在阐述机具整体结构及工作原理的基础上,通过理论计算确定了挖掘装置、多级分离缓冲装置、主动振动装置等主要关键部件的结构参数;建立抛送分离阶段薯土运动模型,获取微波浪形薯土分离相关技术特征;建立马铃薯筛面滑动模型,对薯块的运动特性进行理论分析,得出薯块顺流、回流的运动规律;分析土块在输送分离过程中的碰撞特性,确定了影响分离破碎效果的因素。以含杂率和土壤覆盖度为试验指标,采用二次旋转正交组合试验设计方法进行了空载试验,并利用高速摄影和三轴姿态传感器实时获取分离筛上土壤的分布状态和运动规律,结果表明,分离筛最佳工作参数组合为:一级分离筛线速度1.42 m/s、二级分离筛线速度2.2 m/s、侧输出线速度1 m/s,此时土壤覆盖度69.11%,含杂率2.56%。在分离筛最佳工作参数组合下,以明薯率、破皮率和伤薯率为试验指标进行了田间收获试验,结果表明:当工作速度1.05 m/s、挖掘深度180 mm、振动强度Ⅱ级、筛面倾角22°时,明薯率为99.1%、破皮率为1.41%、伤薯率为1.32%,各项性能指标均符合国家行业标准要求。     

两种淀粉薯收获期茎秆机械特性的试验研究

为了探明不同品种淀粉薯茎秆的机械特性,以提高马铃薯机械化粉碎还田作业质量,对马铃薯收获阶段不同时期的茎秆进行物理特性分析。以北方地区淀粉薯兴佳2号、延薯4号为试验对象,采用电子万能试验机、电子天平及电热恒温鼓风干燥箱等仪器设备,研究收获期内两种淀粉薯茎秆的离地高度和剪切力的变化,得出最佳打秧离地高度为9cm及破坏马铃薯茎秆的基础数据。同时,对收获3个时期、两个品种的薯秧含水率进行测量,得出越临近收获期茎秆含水率越低的规律,确定淀粉薯杀秧最佳时期;在离地高度为9cm时,分别对3个时期、两个不同品种的淀粉薯茎秆进行直径与剪切力的测量,分别拟合出淀粉薯兴佳2号、延薯4号茎秆剪切力与作物直径间的函数关系式,对比相同作物的函数关系式变化趋势,得出最佳的时间为10月7号。本研究为马铃薯茎秆粉碎机转速、切刀速度及切刀拉力等参数的设计提供了依据,并为适宜的马铃薯茎秆粉碎期选择提供了参考。     

薯土输送分离机构仿真分析与创新设计

我国是甘薯种植大国,能够进行自动化采收作业的甘薯收获机具备重要地位。甘薯输送分离机构是甘薯收获机中的重要机构,对伤薯率及明薯率有至关重要的影响。通过离散元仿真,从甘薯碰撞损伤和土壤破碎效果两方面进行分析研究,得到最优参数。依此进行样机的设计与制造,并进行田间试验验证仿真结果。依据TRIZ理论,对分级收集机构进行创新设计,解决分级效率差的问题。      

基于振动挖掘与二次分选的4U-90型番薯收获机设计与试验

针对我国丘陵山地番薯收获作业中存在的现有机型实用性较低、伤薯率高、明薯率较低、多为人工收获等问题,设计一种适用于丘陵山地轻量化番薯收获机。整机结构主要有变速箱、三点悬挂装置、挖掘装置、二次分选装置、升运分离装置等组成。该收获机能做到较高效率挖掘番薯,并在其升运期间振动分离土薯,同时收集升运过程中掉落番薯至二次分选装置并振动分离土薯。在此研究目的的基础上进行样机三维模型建立,并在样机制造完成后进行田间实地试验,记录试验过程中收获机的明薯率、伤薯率、漏薯率等数据,试验数据表明满足番薯收获机工作需求,并以此为以后样机改进提供理论依据与现实基础。     

马铃薯挖掘铲的改进设计与试验

针对目前马铃薯收获机田间收获试验中挖掘铲入土困难及大块土壤破碎效果不理想导致壅土现象等问题,对挖掘铲进行了改进优化,对比分析了振动式挖掘铲和静挖掘铲的区别,并对振动式挖掘铲的铲宽、铲面倾角、铲仞倾角等进行了分析计算。以明薯率、伤薯率、含杂率为性能指标,对设计挖掘铲进行了可靠性验证,以经过杀秧处理的马铃薯植株为试验对象进行田间试验验证,结果表明:实际的挖薯率为96.98%,伤薯率为1.12%,含杂率为2.46%,优于马铃薯收获的国家行业标准作业要求。研究数据对马铃薯收获的挖掘作业具有重要意义。     

基于离散元法和TRIZ理论的薯土分离机构优化

为改善我国甘薯收获机的作业效果,降低伤薯率,提高明薯率及工作效率,本文以杆条式薯土输送分离机构为研究对象,基于离散元法建立仿真模型,以杆条升运器线速度、倾角、振幅为变量,利用EDEM对机构进行单因素仿真分析;以甘薯所受碰撞法向力和输送效率为指标参数,分析仿真结果。得到薯土输送分离机构最优工作参数:线速度为2.1 m/s,倾角为18°,振幅为10 mm。以线速度为变量进行单因素田间试验,试验结果表明,线速度为2.1 m/s时,机具作业效果较好,与仿真结果相符,证明了利用离散元法对薯土输送分离机构作业过程进行仿真模拟的可行性。为解决薯土分离过程中伤薯不可控的问题,进一步降低甘薯的损伤率,增强输送分离过程稳定性,本文结合TRIZ理论对伤薯问题进行分析,并提出两段式薯土输送分离机构。通过仿真模拟验证,结果表明两段式输送分离机构作业效果明显优于原输送分离机构,一段作业机构平均减损率高达73.9%,二段作业机构平均减损率达11.0%,验证了两段式输送分离机构的可行性及TRIZ理论的创新性。     

全旋流分离工艺配置与级数的确定

以提高淀粉提取率和质量为目标，研究了全旋流分离的工艺排布、旋流管配置，确定了旋流器级数的理论计算方法。对于给定的物料情况和分离效果，淀粉提取率、质量与分离级数有关。通过合理选择分离级数，可确保一定的淀粉提取率和质量，将薯渣、汁液混合物中所带走的游离淀粉量控制在许可范围。最后确定了全旋流分离的工艺配置和级数。     

沼液处理对陇薯5号光合参数及产量与贮藏性能的影响

文章随机区组试验结果表明,陇薯5号生育期喷施3次沼液在淀粉积累期具有最大的光合速率12.49μmol C02·m-2S-1,气孔导度0.275 mmol H20·m-2S-1,胞间CO2浓度264.6μmol·moL-1和蒸腾速率2.967 mmolH20·m -2S-1,浸种+生育期喷施2次和3次的处理叶片叶绿索含量较高.各处理间大中薯率、产量均无显著差异.相比对照而言,处理3和4有利于陇薯5号大中薯率的提高,处理2,3,5,8这4个的产量相对较高,增产1.92%～7.06%.贮藏6个月后,不论是浸种、喷施还是浸种+喷施,均不会显著改善陇薯5号的贮藏性能.     

薯豆两用渣浆分离机

一种SDF-L型薯豆两用渣浆分离机,最近通过江苏省有关部门的鉴定,投入批量生产。 这种薯豆两用渣浆分离机是鲜薯类、豆类淀粉加工机械,造型美观,具有投资少、见效快、占地少、使用方便等特点,能够一次完成薯、豆的粗粉碎、磨浆和渣浆分离三道工序,还可一次性分离出淀粉和渣。且出粉率高,淀粉     

核桃开口机设计

为了便于核桃食品加工时入味、取仁或使核桃易剥食,设计了一种对辊窝眼式核桃开口机。该机采用锥辊式分级装置,可按核桃的粒径大小自动分级。采用对辊窝眼式开口装置,可实现核桃的挤压开口。窝眼的大小与分级装置相对应,使不同大小的核桃受到相同的挤压力。生产实验表明,用窝眼抓取核桃进行挤压开口是可靠的,开口率>95％,破碎率<2％,生产能力> 150kg/h。     

早春马铃薯机械化生产模式试验研究

为改变山东部分地区早春马铃薯机械化水平较低的现状,在滕州市选取105cm垄距大垄双行、85cm垄距一垄一行、65 cm垄距一垄一行3种机械化生产模式进行对比试验.在播种试验中选取班次生产率、漏播指数、重播指数、种薯间距合格指数等指标,在生长期选取株高、侧枝数等指标,在收获试验中选取班次生产率、明薯率、漏挖率、伤薯率、破...     

含水果颗粒胶体溶液通电加热速度建模与工艺优化

为研究含水晶梨颗粒亲水性胶体溶液通电加热过程中,颗粒尺寸、颗粒体积分数、CMC-Na体积分数、胶体溶液质量分数和柠檬酸质量分数五因素对通电加热速度的影响,采用五因素二次正交旋转组合设计试验进行回归分析,建立了加热速度数学模型,对影响加热速度的工艺参数进行了优化,得到影响通电加热速度的工艺参数从大到小依次为:胶体溶液质量分数、CMC-Na体积分数、柠檬酸质量分数、颗粒尺寸、颗粒体积分数;影响加热速度的各工艺参数的最优组合:颗粒尺寸1.0 cm、颗粒体积分数30%、CMC-Na体积分数40%、胶体溶液质量分数4%、柠檬酸质量分数0.25%。     

薯类淀粉加工工艺及设备

淀粉是植物储备的营养物质,淀粉为食品、医药、化工提供了重要工业原料。从甘薯、马铃薯、木薯等薯类中加工提取淀粉的简单工艺流程为清洗、粉碎、分离、洗涤精制、脱水、干燥、包装入库等。加工设备的选型配备应因地制宜,根据原料供给能力和规模而定。我国实际情况是薯类种植较为分散、不耐贮藏,建议选配中、小型机械设备,发展一定经济规模的中小型淀粉加工生产企业。     

高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂制备与应用

以马铃薯淀粉为原料,3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵为阳离子醚化剂,采用预干燥干法制备出取代度为0.3903的高取代度阳离子变性淀粉絮凝剂,并将其与聚合硫酸铁复配使用。通过正交试验优化出最佳絮凝工艺：阳离子淀粉质量分数为0.15%、聚合硫酸铁质量分数为0.15%,废液初始pH值为7.0。经过絮凝处理的马铃薯淀粉生产废液的化学需氧量去除率(COD)为64.31%。     

高剪切匀浆泵两相流动的数值模拟

为了研究高剪切匀浆泵对物料的剪切混合效果,掌握剪切泵内流场的宏观规律和速度特性,应用三维造型软件Pro/E建立高剪切匀浆泵的水力模型,采用计算流体动力学的数值计算方法,基于Mixture混合模型,扩展的标准k-ε湍流方程及SIMPLEC算法对高剪切匀浆泵进行固液两相流的数值模拟.为了减小网格数量对计算结果的影响,对高剪切匀浆泵进行了网格的无关性检验.对不同流量和转速工况下的高剪切匀浆泵进行了数值模拟及横向比较,分析了流量和转速对剪切泵内流场的影响规律.分析结果表明：物料在经过剪切外腔后混合均匀程度显著提高,说明该剪切泵能对物料起到较好的混合均匀作用;随着流量的增大,固液两相混合均匀化速率变慢;随着转速的增大,两相混合均匀程度及速率变快,但改变转速只对转轮部分有影响,对进口区域的固相体积分数影响不大.     

便携式马铃薯多品质参数局部透射光谱无损检测装置

基于可见/近红外局部透射光谱,根据马铃薯大小及形状特征,设计了便携式马铃薯多品质无损检测装置,包括光谱采集模块、光源模块、控制与显示模块、供电模块和黑白参考盒,装置尺寸为11 cm×6.5 cm×9.5 cm。选取大西洋品种马铃薯样品85个,基于装置建立了马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的偏最小二乘定量预测模型,马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数预测模型验证集相关系数分别为0.927 8、0.914 6、0.933 8,均方根误差分别为0.325 3%、0.344 9%、0.041 6%。基于QT开发工具,采用C/C++语言编写了装置实时分析控制软件,将所建预测模型植入到软件中,实现了马铃薯多品质参数实时无损检测一键式操作。最后对便携式马铃薯多品质无损检测装置的检测精度进行了验证。20个马铃薯样品含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的装置预测值与标准理化值的相关系数分别为0.914 1、0.912 2和0.914 0,均方根误差分别为0.352 7%、0.340 4%和0.040 0%,平均偏差分别为0.295 1%、0.253 6%和0.031 6%,重复采样最大变异系数分别为0.006 7、0.012 4和0.123 1。结果表明:马铃薯多品质局部透射无损检测装置可以实现马铃薯含水率、淀粉质量分数和还原糖质量分数的实时无损检测。     

基于嵌入式电子监控器的马铃薯收获机开发

为了实现马铃薯收获和地膜回收同时进行,基于嵌入式技术,设计了马铃薯收获机.在马铃薯挖掘和地膜回收过程,测试地膜厚度、工作速度、挖掘深度和铺放时间4个因素影响程度,进行四因素五水平试验.试验结果表明:地膜回收率影响主要因素为地膜厚度及工作速度;对伤薯率影响由大到小分别为挖掘深度、工作速度.同时,建立伤薯率和地膜回收率模型...     

基于气固耦合的气筛式马铃薯清选装置参数优化与试验

针对马铃薯联合收获后含杂率高、后续二次清选伤薯破皮严重等问题,对气筛式马铃薯清选装置进行了优化设计,在低损伤的同时保持一定的清选除杂功能,在阐述总体结构及工作原理基础上,结合马铃薯运动学模型和碰撞特性分析,得到影响除杂率和薯块损伤的主要因素,通过EDEM-Fluent耦合构建仿真模型,以风机出风口气流速度、摆抖筛摆抖形式、摆抖频率、筛面倾角为试验因素,以马铃薯清选率和洁净率作为评价指标,对清选过程进行了多组仿真,并依据仿真结果进行验证与优化。研究结果表明,清选装置风机出风口气流速度对马铃薯气力清选的可行性起着决定性作用,摆抖筛摆抖形式、摆抖频率和筛面倾角对清选效果影响大,影响由大到小为风机出风口气流速度、摆抖筛筛面倾角、摆抖筛摆抖频率,且摆抖筛前后简谐摆抖优于上下摆抖。最优工作参数组合：摆抖筛前后简谐摆抖、摆抖筛筛面倾角为25°、摆抖频率为10Hz、风机出风口气流速度为60m/s,此时仿真试验马铃薯清选率为93.1%,洁净率为98.7%,台架试验马铃薯清选率为91.6%,洁净率为99.2%。研究结果可为马铃薯清选装置设计与优化提供理论依据。