马铃薯渣开发利用的研究现状及发展对策

马铃薯加工淀粉后会产生大量马铃薯渣,薯渣中含有淀粉、纤维素、果胶及蛋白质等可利用成分,具有很高的开发利用价值。由于薯渣松散、含水量高、容积密度小,且腐败后极易造成环境污染,因此脱水难、储运难成为了制约薯渣开发利用的瓶颈。为此,综述了近年来马铃薯渣利用的发展现状以及薯渣脱水设备和处理方法的研究现状,并分析了目前影响薯渣高效利用的关键问题及产生原因,提出了可行的解决思路与对策,为马铃薯渣的利用提供参考。     

马铃薯压缩力学性能试验研究

为了降低伤薯率,在马铃薯的收获和流通的各个环节中必须充分考虑马铃薯的压缩力学性能。为此,以完整的马铃薯块茎为研究对象,运用CMT2502型电子万能试验机,在5种不同加载速率下,对新大坪、陇薯3号两个品种鲜薯进行3个不同方向的压缩试验研究,测得其力-时间曲线以及马铃薯压缩破裂力和变形量数据。同时,运用SPSS统计软件分析其力学特性的变化规律,得到马铃薯品种、加载方向和加载速率对马铃薯破裂力和压缩变形量的影响结果。该试验分析可为马铃薯的收获、装运、深加工及贮藏装备的改进和设计研究提供必要的理论依据。     

马铃薯加工废弃物薯渣和废液处理工艺及设备技术研究

1马铃薯加工废弃物的特点在马铃薯淀粉的加工过程中,会产生废液和薯渣等副产物,生产1吨淀粉将产生4吨-6吨工艺废水、2吨-3吨洗薯废水和0.8吨薯渣,薯渣含水率为88%-95%,成分主要为膳食纤维及少量的淀粉、蛋白质等有机质,腐烂后的薯渣有恶臭味,废液中含大量的     

马铃薯收获机设计试验研究

张家口地区马铃薯种植面积广,畜力犁收获时效率低,漏收和破损较为严重,外购的马铃薯收获机不适合当地农民的种植方式.为此,设计了马铃薯收获机.该机可实现马铃薯挖掘、薯土分离和薯秧分离.同时,对该机部分关键零件进行了设计,对样机在玉米茬地和马铃薯地的工作性能进行了试验研究.试验结果满足当地农民的使用要求,试验数据对设计多行马铃薯收获机具有参考和借鉴作用.     

基于定向定量堆放的马铃薯收获机设计

在研究小型马铃薯收获机的基础上,设计了一款能根据收集薯块质量往特定方向堆放的马铃薯收获机,主要由挖掘装置、输送装置及定向定量堆放装置等组成。在马铃薯收获机的后部设计一个四分区临时集薯器,能根据所收获马铃薯的质量来打开集薯器,将收集的马铃薯向中间或者一侧堆放,从而实现了马铃薯的连续挖掘及收集薯块的定向定量间隔堆放,可在较大程度上降低人工捡拾的工作量,同时避免拖拉机碾压伤薯。     

种植密度对滴灌马铃薯生长、产量的影响

为了了解耕培土滴灌条件下种植密度对马铃薯生长、产量以及水分利用效率的影响.试验共设密度分别为7.28×10⁴ 株/hm²(RS25),6.67×10⁴ 株/hm²(RS35),5.55×10⁴ 株/hm²(CK)3个处理.结果表明:随着种植密度的增加,株高、茎粗、干物质积累量以及商品薯率均有降低的趋势;产量、水分利用效率随种植密度的增加表现出先增大后减少,其中RS35处理产量和水分利用效率均表现最高,分别达到47 325 kg/hm²和12.05 kg/m³;在马铃薯品质方面,种植密度对马铃薯粗蛋白含量的影响不具有统计学意义;淀粉和维生素C随着密度的大幅增加而降低,其中RS25处理的淀粉较CK降低了5.57%,RS25处理的维生素C较CK降低了7.96%,同时RS35与CK处理不具有统计学意义.综上所述,种植密度为6.67×10⁴ 株/hm²的RS35处理马铃薯高产优质,且水分利用效率最高,为黑龙江地区滴灌马铃薯较为适宜的种植密度.     

集雨限灌对旱作马铃薯产量及水分利用效率的影响

在大田条件下研究了集雨有限补偿灌溉对旱区马铃薯产量及水分利用效率的影响。结果表明,补灌能显著提高旱作马铃薯的产量、水分利用效率和经济系数。与对照相比,补灌处理产量增幅在3.99%~21.21%之间,苗期补灌产量高于薯块膨大期补灌,苗期补灌45 mm具有超补偿效应,补灌90 mm具有高补偿效应。低定额补灌有利于水分利用效率和灌水利用效率的提高,且苗期补灌高于薯块膨大期补灌。补灌明显降低了薯块小薯率而提高了大薯率和中薯率,另外单株薯重也提高了,单株薯重与大薯率对马铃薯的产量贡献最大。综合分析认为苗期补灌45 mm和90 mm是最优补灌方案和备选方案。     

马铃薯杀秧机的优化设计与分析

马铃薯收获前的杀秧处理对后期的收获效率及马铃薯品质有着非常显著的影响。为此,针对当前马铃薯杀秧机存在作业效率低、留茬高度不均匀及带薯率高等问题,设计了一款新型高效的马铃薯杀秧机。本机可根据不同地块、不同马铃薯品种的需要调节留茬高度,提高了后续收获的流畅性;刀具采用甩刀的形式并在杀秧轴上呈仿垄形分布,极大降低了带薯率及伤薯率。同时,对关键部件进行了有限元分析,结果表明:所设计的部件均满足强度要求。对样机进行了田间试验,试验结果表明:杀秧效率明显提高,留茬高度均匀,带薯率显著降低,均满足马铃薯的杀秧作业要求。本研究对提高马铃薯杀秧机的作业效率及后续收获效率、更好地适用于马铃薯的大规模收获具有重要意义。     

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...     

4U—1400型薯类联合收获机刮板输送装置的设计

结合国内西北干旱地区马铃薯覆膜种植模式,设计出一种混合装袋型马铃薯联合收获机;该收获机适合于土质疏松、无板结的旱地(覆膜)种植马铃薯的收获。本研究主要针对该收获机刮板输送部件,对其关键部件进行设计和有限元分析,刮板输送装置输送薯块的最大设计量为28 000kg?h,并通过田间试验对结果进行验证。田间试验结果表明:当刮板输送装置倾斜角度为36°时,刮板输送装置输送薯块较平稳,不易伤薯且土薯分离效果较好。该输送刮板部件在保证一定输送能力的同时缩短了整机长度,极大的提高了该收获机的工作效率及可靠性。     

不同含水率苜蓿干草的高密压缩成型特性的试验研究

为探究含水率对苜蓿干草高密压缩成型特性的影响,基于封闭状态下的干草压缩成型原理,利用压缩装置,以不同含水率8％～20％的苜蓿干草为研究对象,在相同的初始密度、压缩方向和压缩速度条件下进行二次高密压缩试验,获得了不同含水率苜蓿干草的高密压缩特性曲线,并将干草高密压缩过程分为压紧、成型和蠕变3个阶段.试验结果表明:对应相同...     

粉碎玉米秸秆压缩特性试验研究

粉碎玉米秸秆的压缩特性对玉米秸秆饲料化工艺的优化和设备的研制有着重要的影响。为此,利用万能材料试验机结合自制压缩装置,对不同筛网粉碎后的玉米秸秆(品种:SC704)进行压缩试验,深入研究含水率、粉碎粒度、压缩速度对粉碎玉米秸秆压缩特性的综合影响。根据二次回归通用旋转组合设计原理设计试验方案,通过试验分析建立了最大压缩力与含水率、粉碎粒度、压缩速度之间的回归模型。试验结果表明:当粉碎玉米秸秆压缩至300kg/m^3时,含水率对粉碎玉米秸秆可压缩性影响极显著,粉碎粒度及压缩速度对粉碎玉米秸秆可压缩性影响显著;最大压缩力随含水率的增大而减小、随粉碎粒度的增大而增大、随压缩速度的增大而增大。     

钉齿式马铃薯残膜复合收获机的设计和试验研究

为解决垄作马铃薯收获和残膜回收问题,研制出一种用于马铃薯收获和残膜回收的复合收获机,由挖掘铲、运送装置和收膜装置组成,并对关键装置进行了参数设计和分析。挖掘铲采用振动装置,有效的解决了壅土现象的发生和对马铃薯的挖掘效率;机具采用钉齿挑膜原理,利用残膜自身的重力集膜箱中,不需要专门的卸膜装置,方便快捷。田间试验表明:复合收获机的残膜捡拾率为90. 3%,伤薯率为4. 72%,满足马铃薯收获机和残地膜回收机的技术要求。     

基于响应面法的棉秆压捆试验研究

针对棉秆压缩打捆密度低、压缩打捆装备可靠性差等问题,采用设计的棉秆压捆试验平台,将棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量和压缩活塞压缩频率作为试验因素,以压缩活塞端面压力、压缩室压力和棉秆压捆密度作为试验性能指标进行棉秆压缩打捆单因素和中心组合试验,建立各试验因素和试验性能指标之间的回归方程,确定各试验因素对性能指标的影响规律,并进行优化计算,对优化结果进行试验验证。结果表明:棉秆压缩打捆的最优组合为棉秆含水率30%,棉秆切断长度25 cm,棉秆喂入量2.15 kg/s,压缩活塞压缩频率110次/min,压缩活塞端面压力13.84 kN,压缩室压力3.36 kN,棉秆打捆密度145.83 kg/m~3,为棉秆压缩打捆机械的设计提供理论指导。     

断齿式螺旋挤压装置设计与试验

螺旋挤压装置是影响挤压分离机工作性能的关键部件,为了提高其分离效率,采用两段式变螺距设计方案,设计了一种连续叶片与断齿叶片相结合、具有切割功能的断齿式螺旋挤压器,并对筛网等关键部件进行了结构设计,研制出一种断齿式螺旋挤压装置。以猪粪为原料,以挤出物含水率和挤出固形物产量为考核指标,进行了脱水分离性能试验,并与连续式螺旋挤压分离机进行了性能对比试验。结果表明:断齿式螺旋挤压装置能够大幅度地提高畜禽粪污的分离速度,挤出固形物产量约为460kg/h,挤出物含水率约为60%;与连续式螺旋挤压分离装置相比,具有建压时间短、出料阻力小及高效节能等优点,能够较好地满足畜禽粪污高效分离的生产工艺要求。     

马铃薯播种漏播检测自动补种装置设计与试验

针对勺式马铃薯播种机作业中排种勺空穴漏播需人工检测与补种的难题,提出了一种基于激光对射传感器的漏播检测方法,设计了一种马铃薯播种漏播检测自动补种装置,并验证了装置的漏播检测性能和自动补种性能.采用两对激光对射传感器和接触式行程开关传感器分别探测漏播空勺和准确补种位置,依靠步进电机驱动补种装置进行精确补种.试验结果表明:...     

自走式马铃薯捡拾装袋机设计与试验

针对马铃薯分段收获中,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高的问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾装袋机。该自走式马铃薯捡拾装袋机能一次性完成马铃薯捡拾、薯土分离、除秧和装袋的工作。阐述了自走式马铃薯捡拾装袋机整体结构,并对捡拾装置、升运链装置、三级输送链装置、分拣台以及卸料装置等关键部件进行详细设计;运用DEM-MBD耦合的方法对马铃薯在两级输送链交接处的运动过程及受力情况进行分析;运用Box-Behnken试验方法,以漏薯率和伤薯率为评价指标,以整机前进速度、捡拾装置输送链线速度、升运链线速度、三级输送链线速度为试验因素,对该机工作参数进行四因素三水平试验,使用Design-Expert软件建立二次多项式回归模型。对回归模型进行优化后,绘制响应面,并得出该机最优工作参数。田间试验表明：当前进速度为0.70m/s、捡拾装置输送链线速度为1.10m/s、升运链线速度为1.20m/s、三级输送链线速度为1.30m/s时,漏薯率为2.82%,伤薯率为3.61%,满足马铃薯捡拾收获作业要求。     

2CM-SF型马铃薯播种机设计与试验

针对目前我国丘陵山区马铃薯种植机械化程度低、人工种植成本高和生产率低等问题,设计了2CM-SF型马铃薯播种机。该机由8.82kW的手扶式拖拉机提供动力,能够一次完成马铃薯的开沟、施肥、播种、起垄等作业。为此,主要对组合式施肥开沟装置、排种链装置、覆土起垄装置进行设计分析与优化。田间试验结果表明:2CM-SF型马铃薯播种机重种指数为5.4%、漏种指数为2.3%、种植深度合格率为92%、作业小时生产率约0.04hm^2/h,各项性能指标均达到国家设计标准,对提高西南地区的马铃薯机械化播种水平,增加农民收入具有重要意义。     

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。     

旱作马铃薯微垄覆膜侧播机的设计与试验

旱作马铃薯微垄覆膜侧播技术是采用一膜两垄、一垄两行来播种的农艺方法,目前尚没有与之配套的农机可以作业。为了提高其机械化水平,研制了旱作马铃薯微垄覆膜侧播机,其主要由机架、施肥装置、播种装置、行走装置、传动装置、取土整形装置、铺膜装置、压膜装置及覆土装置等组成。田间试验表明:该机具能够一次性完成农艺方法的多道工序,满足设计要求。