撕扯振动式嫩板栗脱蒲机试验研究

撕扯振动式嫩板栗脱蒲机脱蒲的剥净率和损伤率受各种因素的影响,为了得到较高的剥净率和较低的损伤率,需要根据不同的工艺参数进行优化。以撕扯振动式嫩板栗脱蒲机为研究对象,研究锯齿式辊子与沟槽式辊子之间间距、柔性振动辊子转速及倒入嫩板栗个数对脱蒲率的影响,采用单因素试验和正交试验方法安排撕扯振动式嫩板栗脱蒲机脱蒲试验。结果表明:单因素试验中锯齿形辊子与沟槽式辊子间间距为50mm时脱蒲效果最好;在正交试验中,锯齿形辊子与沟槽式辊子间间距为50mm、柔性振动辊子转速为560r/min、脱蒲时倒入嫩板栗个数为40个时效果最好。     

嫩板栗脱蒲试验台的设计与试验

基于国内板栗脱蒲机,针对六至八成熟的嫩板栗存在的机器脱蒲分离率低、适应性差、容易损伤及嫩板栗成熟周期短等问题,设计了一种嫩板栗脱蒲试验台。该试验台选用柔性挤压的脱蒲方法,利用旋转的脱蒲滚子与栅栏挤压杆相互揉搓挤压作用对嫩板栗进行脱蒲。该试验台的脱蒲滚子及栅栏挤压杆均可更换。通过试验对比,可以分析出不同类型的脱蒲滚子与挤压杆对板栗脱蒲的影响。此外,本试验台配备了变频器,可以在不更换电动机的前提下,将电动机的转速进行随意调节。测试结果表明:该试验台不同的脱蒲滚子、栅栏挤压杆及主轴的旋转速度都会对嫩板栗的脱蒲造成不同的影响,根据不同的数据可以为嫩板栗脱蒲机械提供不同的改善方案及理论依据。     

基于欠成熟的板栗脱蒲机设计与试验

采摘的新鲜板栗需要及时脱蒲,然后将栗果送人冷藏室保鲜储藏,否则容易发生霉烂、生虫、发芽,从而失去其应有的经济价值。为此,针对目前市场上板栗脱蒲机存在损伤率、未脱率高等问题,设计了一款基于欠成熟的板栗脱蒲和往复运动筛分的板栗脱蒲机。文中介绍了基于Pro/E方法的柔性挤压脱蒲装置、往复筛分部件及传动机构的三维建模和三维设计,详细给出了该板栗脱蒲机的具体生产工艺过程。该板栗脱蒲机结构简单、传动效率高,通过栅栏与可调式螺栓,对不同大小的的板栗刺球脱蒲适应性好。通过对不同成熟度、含水率的板栗刺球进行试验验证和用户使用,证明该机对板栗脱蒲的损伤率、未脱率低,分离清洁度、作业效率高。     

欠成熟板栗脱蒲机影响脱蒲性能的试验分析

利用自制板栗脱蒲机试验台,通过单因素试验,分析了参数性能指标试验台脱蒲部件转速对欠成熟板栗脱蒲率及损伤率的影响规律。通过正交试验,得出了欠成熟板栗放置时间、试验台脱蒲部件转速、试验台脱蒲部件与栅栏之间间距等参数的最优组合,从而对欠成熟板栗脱蒲装置的优化设计提供了依据。     

柔性揉搓式板栗剥苞机设计与试验

针对现有板栗剥苞机在七八成熟板栗剥苞时存在脱尽率低、损伤率高而只能手工剥苞、效率低下的现状,设计了一种基于柔性揉搓原理剥苞和往复运动筛分的板栗剥苞机。详细阐述了剥苞机的柔性揉搓关键部件、双层往复筛分部件以及传动系统的设计。设计的揉搓橡胶板和揉搓臂的长度可调,对不同大小的板栗刺球剥苞适应性好。通过样机试验,证明了该机对七、八成熟板栗剥苞的适应性,其脱净率大于96%,分离清洁度大于98%,损伤率小于4%。     

机械式板栗脱壳技术研究初探

通过对板栗脱壳技术的研究,列举了不同板栗脱壳装置的工作原理,并指出了板栗脱壳设备存在的技术难题与解决的办法。     

双吸风口振动式花生荚果清选装置设计与试验

为改进花生摘果机、花生捡拾收获机的清选装置,提高花生清选性能,在花生摘果机清选物飘浮速度试验基础上,根据饱满花生荚果、空瘪果、碎茎秆、果柄和花生叶等各组分飘浮速度差异,提出了前、后2个吸风口(双吸风口)与振动筛组合式清选原理,进行了总体方案与关键部件设计并研制出5XT-2Z型花生摘果机,通过清选性能试验研究了振动筛振动频率、吸风口高度和风机转速对花生清选损失率和含杂率的影响。试验结果表明,3种饱满花生荚果飘浮速度为10.30~14.39 m/s,空瘪果、碎茎秆、花生果柄和花生飘浮速度分别为7.03~8.89 m/s、4.51~5.46 m/s、2.80~3.35 m/s、1.74~2.13 m/s;优化后的振动筛曲柄转速为200 r/min,吸风口高度为135 mm,风机转速为390 r/min,此参数下清选损失率为1.35%,含杂率为1.75%。     

振动式挖掘机的设计与试验

振动式挖掘机采用了挖掘铲和振动筛分离式结构。通过土壤切削试验测定挖掘铲和振动筛上堆积的土壤平均高度,找出土壤分离效果好的参数组合,并用其对马铃薯进行了收获试验。首先采用复数矢量法对挖掘铲和振动筛面进行运动分析,建立运动方程,其次分析挖掘铲和振动筛的运动轨迹与土壤分离效果之间的关系,最后分析了采用优化参数组合收获马铃薯时的作业性能。结果表明,当挖掘铲和振动筛上最末端点的振幅分别不小于12.15mm和9.17mm,且挖掘铲和振动筛上最末端点从最低位置到达最高位置,直线回归方程的回归斜率分别不小于-1.87和-2.50时,挖掘机的土壤分离效果好。     

曳引摇枝式板栗落果装置设计与试验

针对当前丘陵山地板栗采摘困难、人工收获工作强度大、采收效率低等问题,设计了一种由柔性钢丝绳曳引振动的小型摇枝式板栗落果装置。建立板栗果实-果枝单摆动力学模型,分析果实脱落条件,得到板栗果实振动脱落切向加速度为285.36m/s2,得出影响板栗果实脱落的主要因素为果枝振动频率、振幅、振动时间;进行板栗果枝振动特性试验,用Default Shaker液压振动台以0~30Hz扫频方式确定垂直方向上板栗果枝共振频率,并在频率7~15Hz段进行驻频试验,得出振动落果较优频率为10~12Hz。根据果枝振动试验结果,利用ADAMS软件对摇振机构进行仿真,结果表明,摇杆振幅大于95mm时,果枝末端加速度可满足板栗果振动脱落的加速度条件,确定了落果装置参数设计的合理性。设计了三因素三水平正交试验,试验结果表明,板栗落果最佳作业参数组合为摇振频率11Hz、振幅135mm、摇振时间30s,此时板栗落果率为91.9%,树皮损伤率为8.8%,满足农业机械推广鉴定标准中树皮损伤标准。     

山区板栗灌溉试验研究

板栗是密云县最主要的干果传统优势果品,对增加当地农民收入有重要作用.但当地没有对板栗实施灌溉的习惯,为了提高板栗的产量和品质,在密云县太师屯进行了3年的板栗节水灌溉现场试验,取得了明显的增产增收效果,并提出了灌关键水的果树非充分灌溉节水灌溉制度.     

自动板栗脱壳机的设计

针对目前板栗脱壳过程中主要依靠手工剥壳,手指极易被板栗刺壳上坚硬的刺刺伤,以及劳动强度大、生产效率低的问题,设计了一种新型的自动板栗脱壳机。该机采用胶皮与螺纹钢揉挤的方式将板栗刺与板栗米分开,同时采用鼓风机搭配输送带的方式进行分离。实际测试结果表明,该机采用的脱壳方式和分离方式新颖,能最大限度地将板栗米与板栗刺剥离,且能实现两者的自动分离,对于减轻栗农劳动强度,缩短栗子从采摘到上市的时间发挥了极大作用,值得进一步推广普及。     

板栗激光划口机设计

将激光切割技术应用于板栗的划口生产工艺,设计了一种板栗划口机。该机主要由振动给料器、“V”字形板栗定位及输送带、电动机传动系统、激光发生器、激光反射和聚焦镜、控制面板等组成。板栗激光划口和爆壳试验表明：划口板栗的爆壳率随着激光功率的增加而提高,随着板栗输送速度的提高而降低;当激光功率为80W,板栗输送速度为0.12m/s（即每秒划3～4个板栗）时,划口板栗的爆壳率在98%以上,划口质量最好。     

玉米籽粒收获机双层不平行振动筛设计与试验

玉米籽粒收获机清选装置大多采用平行安装的双层筛面,为使双层筛的筛分性能最佳,利用偏置曲柄滑块机构设计了一种多自由度双层不平行振动筛驱动机构,利用矩阵法分析获得筛面的运动方程。选取双层筛筛面安装间距、上筛面安装倾角、筛面横向振幅为试验因素,以玉米籽粒损失率、籽粒含杂率为试验指标,设计二次正交旋转组合试验。利用Design-Expert软件对回归数学模型进行多目标优化,当下筛面安装倾角为3. 5°时,机构最优结构参数组合为:筛面前端安装间距292. 99 mm,上筛面安装倾角3. 04°,筛面横向振幅5. 55 mm。基于优化后的参数,调整驱动机构尺寸进行台架试验,玉米脱出物喂入量为5. 05 kg/s时,筛分后的籽粒损失率、籽粒含杂率均值分别为1. 61%、2. 17%,满足玉米收获机械技术标准。相比传统双层平行式平面往复振动筛清选装置,双层不平行振动筛的籽粒损失率平均降低了1. 59个百分点。     

1SZ-1型振动式深松机的设计

为降低国产深松机的能耗,运用理论分析与试验相结合的方法,优化1SZ-1型振动式深松机的结构和动力参数。在介绍振动式深松机工作原理和总体结构的基础上,综合各方面的因素,确定机具的主要工作部件及其参数。     

双层倾斜振动风筛式蓖麻清选装置设计与试验

蓖麻脱出物组分复杂,清选后含杂率高,且没有专用清选装置,清选效率低,为此设计一种双层倾斜振动风筛式蓖麻清选装置。首先对清选装置总体结构进行设计,采用双层风吹式同步振动结构。其次,对装置的振动筛、清选室、出料口等关键部件进行设计。采用离散元法对清选筛结构进行参数优化,以哲蓖4号为试验物料,测定物料离散元参数,通过单因素试验,分析上筛面筛孔排列型式、筛孔直径、筛面倾角对筛分效率和损失率的影响。确定最佳设计参数为U型筛孔排列、筛孔直径14mm、筛面倾角8°。为了获取最优的工作参数,采用离散元法与计算流体动力学（Computational fluid dynamics,CFD）耦合方法对清选过程进行仿真分析。对单目标函数进行参数优化,当振动筛振幅为8.43mm、振动筛振频为6.00Hz、气流横向角为40.00°时,蓖麻脱出物的最大筛分效率为98.20%。当振动筛振幅为7.00mm、振动筛振频为7.76Hz、气流横向角为40.81°时,蓖麻籽粒的最小损失率为2.02%。以振动筛的振幅、振频和气流横向角为试验因素,以筛分效率和损失率为试验指标,设计了正交组合试验,建立各因素与指标间的数学回归模型,并对模型进行参数优化。结果表明,当振动筛振幅9.00mm、振动筛振频6.16Hz、气流横向角40.00°时,蓖麻清选装置的筛分效率和蓖麻籽粒的损失率最优,分别为97.66%和2.32%。最后,设计出蓖麻清选装置,通过台架试验对最优参数组合进行试验,实际筛分效率与损失率分别为93.15%和6.94%,与预测结果误差在5%以内,同时实际所得到的籽粒含杂率为0.83%,满足使用要求。     

红外烧烤机的设计与试验

传统烧烤方法烧烤的食物风味独特,但存在较多弊端。红外烘干是一种新兴的烘干技术,本研究利用红外线燃烧器作为加热源研制了一种便携式红外烧烤机。烧烤机主要由液化气罐、调压阀、Y型3通阀、红外线燃烧器、烤架、挡火板和支架等组成。红外烧烤机的烧烤时间短,操作简单,无烟且无污染。试验结果表明,烧烤机烧烤的食物与传统方法烧烤的食物风味相似。     

振动筛式红枣多层除杂分级机的设计与试验

为解决红枣收获后的除杂分级作业问题,设计了一种振动筛式红枣多层除杂分级机。运用Auto CAD和Solid Works对整机及关键部件进行设计,利用正交试验确定该型红枣除杂分级机的各项结构参数。试验结果表明:在作业效率为142kg/h、风选除杂装置的风速为14m/s、振动式除杂分级装置的倾斜角度为11°、振动筛的振动频率为20Hz时,除杂分级作业后的红枣含杂率为1.53%、分级合格率为94.8%、损伤率为3.1%。该机工作效率高,作业质量稳定,可同时完成收获后红枣杂质的去除与红枣尺寸的分级作业。     

自走式玉米去雄机设计与试验

为实现我国玉米主栽品种的机械去雄,采用自主研发与研学标杆机型相结合的方法,设计开发了3XZG-8YA型自走式玉米去雄机,该机配有适用于我国杂交玉米制种种植模式的去雄装置,可一次对8行玉米进行去雄作业。进行了不同品种、不同种植模式田间试验和去雄性能检测,结果表明,该机作业效率≥1.0 hm^2/h,去雄率84%,满足我国杂交玉米种子主产区需求。