金银花静电除杂装置设计与试验

针对金银花除杂过程中编织袋丝去除效果不佳的问题,本文基于静电分离技术,设计了一种金银花静电除杂装置。通过理论分析,推导了静电场中金银花和编织袋丝产生轨迹分离的临界条件,验证了静电分离技术用于金银花除杂具有一定的可行性。基于单因素试验和COMSOL电场仿真,进一步探究了各影响因素对除杂性能的影响,确定了静电极形状为圆弧形、静电极角度α为45°。以高压静电发生器的输出电压U、静电极与辊筒的间距L和辊筒转速N为试验因素,开展Box-Behnken试验,分别建立了除杂率和误除率的二次回归方程。采用响应面分析法探明了各试验因素对试验指标的影响规律。通过参数寻优,确定了该装置的最优工作参数为U=11.9 kV、N=28 r/min以及L=60 mm。台架试验结果显示,除杂率和误除率分别为94.47%和0.89%,满足金银花除杂要求。     

静电花粉分选装置技术参数的优化试验与分析

简单介绍了花粉高压静电分选装置。利用花粉静电分选装置在不同的分选条件下对同一品种的花粉进行分选试验。对试验结果进行了方差分析。通过对试验结果的分析得出：在分选过程中影响花粉分选的主次因素依次为：花粉在屏蔽管内的自由沉降距离、极板间电压、极板间距、空气湿度、大气压等；同时也得出了其最佳参数组合。     

秸秆物料除杂及气力输送系统的设计

针对目前我国用于固体成型燃料生产的农作物秸秆物料中杂质较多的问题,设计了一套除杂及气力输送系统。系统管道直径为50mm,风机进口风量为1．928m3/min,进料料仓容积为1．25m3,除杂装置的长度为1000mm,斜板和砂石承料仓与水平方向的夹角为30°,砂石承料仓容积为0．54m3。另外,选用旋转供料器位系统的供料装置作为下一步除杂试验平台搭建的数据基础。     

含水率与电压对静电分离装置效率的影响

为解决农田中残膜回收难题,采用自制的静电分离装置,对农田中残留的地膜和土壤进行静电分离试验。在高压静电场条件下,对装置的分离效率与含水率和高压静电电压值之间的变化规律进行测定,并建立数学模型。试验结果表明:当极板间距为6cm、残膜面积为5×5cm~2、含水率为20%、电压值为-7.3kV时,静电分离装置吸附效率可以达到96.67%;静电分离方法可以用于分离农田中的残膜。该文的分离原理和试验为下一步静电式残膜回收机的研制提供理论依据和借鉴。     

机采棉中残地膜静电吸附法分级去除

提出一种基于静电吸附方法分级去除机采棉中残地膜的方法,以新疆阿拉尔地区种植的新陆早26号机采棉为研究对象,根据机采棉中残地膜曲直形态与荷电极化程度存在一定的相关性,利用图像处理提取机采棉中各种残地膜杂质特征并进行聚类算法分级,将残地膜分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等级。搭建静电吸附分离平台,对掺有不同等级残地膜的机采棉进行不同荷电时间、飞入速度、极板电压下的试验,以除杂率为测定指标,找出对应级别残地膜的最佳参数组合,以期达到残地膜杂质与机采棉的分离最大化。试验表明,对除杂率影响显著的因素由大到小为:飞入速度、荷电时间、极板电压。掺有Ⅰ级残地膜的机采棉除杂最佳荷电时间为24 s,飞入速度为4. 7 m/s,极板电压为39 k V,分离率为96. 2%;Ⅱ级最佳荷电时间为29. 8 s,飞入速度为5. 8 m/s,极板电压为37. 6 k V,分离率为98. 1%;Ⅲ级最佳荷电时间为30. 1 s,飞入速度为3. 5 m/s,极板电压为46. 2 k V,分离率为97. 2%。研究结果表明:基于静电吸附分级去除残地膜的方法可行,能够满足实际生产需要。     

马铃薯料斗机除杂装置设计与试验

针对马铃薯料斗机除杂装置除杂过程中马铃薯伤薯率高、除杂质量低的问题,通过进行马铃薯除杂过程动力学分析和马铃薯与土壤分离的条件分析,并结合除杂辊转动摩擦除杂的原理,确定了影响马铃薯除杂作业质量的主要因素及各因素的试验取值范围。以马铃薯伤薯率和除杂率为评价指标,以除杂辊间距、装置倾角和除杂辊转速为试验因素,进行了二次旋转正交回归试验,建立了各因素与试验指标间的回归数学模型,分析了各因素对评价指标的影响规律,并进行参数优化。结果表明,当除杂辊间距为125 mm、装置倾角为10°、除杂辊转速为112 r/min时,马铃薯除杂作业的伤薯率为0.65%、除杂率为96.03%,与未经参数优化的料斗机相比,伤薯率减少0.12个百分点,除杂率提高0.63个百分点,该装置能较好地满足马铃薯仓储作业的要求。     

花生除杂(清选)分级机的设计与研究

在花生的生产工作中,花生荚果的除杂与分级是一项重要的产后处理工作。为此,针对目前我国对花生除杂和分级机械研究缺乏的现状,设计了一种花生除杂(清选)分级机。工作时,采用基于重力和外形特点的花生荚果除杂(清选)技术与花生荚果分级技术,使其除杂分级后的花生荚果不仅除去了花生中的有机杂质和无机杂质,而且得到了不同尺寸的花生果。试验表明:当花生喂入量为1 000kg/h、风机风速为6～7m/s、除杂筛与水平夹角为24°～25°、导向螺旋螺距为160mm、分级筛筒转速为35r/min时,除杂和分级效果最佳,总体获得最优的结构参数配比。     

高压静电发生器设计与负载特性研究

静电喷雾具有环绕、穿透、雾滴更加均匀的特性,因此极大地提高了农药防治效果和农药利用率。针对高压静电的需求,设计制作了带有反馈电路、输出电压可调的高压静电发生器,并进行参数的优化设计。在此装置的基础上,以3WBJ-15DB多功能静电喷雾器喷雾系统为试验平台,在接通负载和负载变化情况下测定高压发生器的输出。试验结果表明,所设计高压发生装置能稳定地输出电压,在喷雾条件变化情况下,也能稳定高效地输出电压。     

鲜食玉米果穗收获负压除杂装置参数优化与试验

针对现有鲜食玉米收获机在收获果穗时,果穗中含有茎叶等杂质,影响运输、贮存和后续加工等问题,采用轴流风机负压除杂技术去除果穗中的茎秆和茎叶等杂质,同时在除杂装置内增加动、定刀,切碎杂质,便于后续的打包回收利用,并对风机负压除杂装置进行了性能分析和参数优化。通过对动、定刀进行动力学分析,对动、定刀数和刀间隙进行分析,确定了该装置的风机转速范围为1326~1573r/min,动、定刀间隙20mm,定刀数为3~8。采用二次回归正交组合试验方案,以风机转速、定刀数、喂入量为试验因素,以果穗含杂率和茎秆切碎长度合格率为试验指标进行台架试验,通过分析各因素对指标贡献率,得到影响茎秆切碎长度合格率的主次顺序为喂入量、风机转速、定刀数,影响果穗含杂率的主次顺序为风机转速、喂入量、定刀数。建立了参数优化数学模型,利用Optimization模块优化得出,当风机转速为1524r/min、单排定刀数为4、喂入量为7.6kg/s时,茎秆切碎长度合格率为96.8%,果穗含杂率为0.69%。对优化后的参数组合进行了5组验证试验,得到茎秆切碎长度合格率平均值为96.2%,果穗含杂率平均值为0.71%。相比于传统收获机,该装置使果穗含杂率降低了23.3%,说明该优化参数能够满足鲜食玉米果穗收获和茎叶青贮相关技术要求。     

6CQCL-50型多功能茶鲜叶前处理机

为丰富茶厂生产茶叶的种类,提高鲜叶原料的利用率,设计了一台能实现绿茶摊放、红茶萎凋以及乌龙茶做青的多功能茶鲜叶前处理机。阐述了该机的总体结构,包括机械传动系统、翻叶装置、通风与加热系统等核心部件的工作原理。采用多分支管道分层进风,确保风量的均匀性;高压小流量泵及微细喷头确保箱内湿度均匀;热源的分层设置,确保箱内温度均匀。试验表明,经过该机处理的茶叶制品,其理化指标和审评分数均高于对照组。运行结果表明,整机设计合理、运行可靠。     

辊搓圆筒筛式谷子清选装置设计与试验

为解决谷子初脱后因物料中残留谷码多、含水率高而导致清选含杂率和损失率较高的问题,设计了辊搓圆筒筛式谷子清选装置。该装置主要由谷码辊搓装置、圆筒筛装置、横流风机和离心风机等组成,实现了先脱谷码后清选的功能。选取离心风机转速及角度、横流风机转速、圆筒筛转速和谷码辊搓装置主动辊转速作为试验因素,籽粒含杂率和损失率作为试验指标进行了正交试验,试验表明:谷码辊搓装置主动辊转速250 r/min、离心风机角度3°、小圆筒筛转速60 r/min、离心风机转速700 r/min、中圆筒筛转速60 r/min、大圆筒筛转速70 r/min,横流风机转速600 r/min为该清选装置的最优组合。对该参数组合进行验证试验,并对该装置清选性能进行对比试验,结果表明,在最优组合条件下籽粒含杂率为1.64%、总损失率为0.86%,该装置籽粒含杂率与总损失率均低于传统型风机圆筒筛式和风机振动筛式清选装置。     

高压静电发生器的设计与静电喷雾试验

针对静电喷雾中高压发生器的需求,设计制作了带有反馈电路、输出电压可调的高压静电发生器,并对该装置进行了静电喷雾试验。以3WBJ-15DB多功能静电喷雾器喷雾系统为试验平台,探究所设计高压发生器的荷电稳定性和接触式荷电下的荷电效果。研究结果表明:接触式荷电下,雾滴荷质比在荷电电压为20~25 k V内达到最大(1.31 m C/kg),超过某一荷电电压荷质比不再增加;雾滴电流信号方差小于0.07μA,高压发生器荷电稳定度高。     

气吸式残膜回收除杂一体机试验研究

针对现有残膜回收机捡拾率低且回收后的残膜中含有大量碎土块、秸杆等杂质的问题,通过增设割膜装置、吸膜除杂装置、集膜装置,研制了一种气吸式残膜回收除杂一体机。本文以前进速度、弹齿链转速和风机转速为试验因素,以残膜的捡拾率为试验指标进行实地试验,结果表明各试验因素对残膜捡拾率的影响由大到小为:弹齿链转速>前进速度>风机转速。通过正交试验极差分析和方差分析得出,当前进速度为5 km/h,弹齿链转速为225 r/min,风机转速为1900 r/min时,残膜的捡拾率为91.6%,残膜含杂率为10.5%。研究结果可为残膜回收设备研发提供理论依据。     

钢齿双辊筒式花生脱壳装置的试验研究

通过对钢齿双辊筒式花生脱壳装置的主要性能参数与运动参数,脱壳辊筒转速、快慢辊速度差、辊筒轧距和花生果种类的正交试验,得出钢齿双辊筒式花生脱壳装置各参数与试验指标的关系,以及影响花生脱壳指标的主次因素及各因素的显著性水平,为花生脱壳机的改进设计提供理论依据。     

一种新鲜茶叶分级筛选装置

为解决现有茶叶筛选装置及工艺存在的成本高、品质和效率较低的缺陷,课题组研发了一种新鲜茶叶分级筛选装置,包括筛分筒、筛分锅、筛分孔等。茶叶分级筛选装置含有机架,机架顶部安装有电机,电机的输出轴连接有偏转杆,偏转杆的另一端连接有第一球铰,第一球铰下方连接有传动杆,传动杆的下端通过第二球铰连接有筛分筒,筛分筒的下端通过第三球铰连接机架底部,筛分筒内由上至下依次设有多组筛分锅,筛分筒内不仅设有与筛分锅相适配的安装台,而且筛分锅底部均设有若干组筛分孔。仿真结果表明：课题组提出的茶叶分级筛选装置可以带动茶叶在筛分锅内进行滚动,通过调节筛分锅的自转速度,多次打破茶叶的翻滚惯性,从而使得茶叶筛分得更加彻底,大幅降低茶叶受损率。     

板栗自动脱壳机的研制

在现有板栗脱壳方法的基础上,设计了一种板栗自动脱壳机,由电机、动力传动部分、自动调节装置、脱壳辊筒刀和筛选机构等组成。自动调节装置能够根据板栗直径的大小实现自动调节,筛选机构可较好地将板栗外壳和栗仁进行分离,而且脱壳辊筒刀维修和橡胶片更换方便。试验结果证明,该机脱壳率可达95%以上,且能耗较低。     

油莎豆联合收获机合页筛片式升运装置设计与试验

针对油莎豆机械化收获过程中升运振动装置除杂效果不明显,导致油莎豆与土壤杂质等分离不彻底,漏土率较低,伤果率较高的问题,以及在升运输送过程中存在土壤堵塞、回带等问题,结合油莎豆果-土-秧团聚体特性,设计了一种合页筛片式升运装置,通过筛片折弯部分增大筛孔面积,对团聚体提供与链筛运动方向相同的推力,使合页式升运装置提高漏土效率且有效避免了回带现象。对其倾角和固定位置进行了分析和设计,运用EDEM进行仿真试验,以油莎豆链筛线速度、链筛板折弯高度、链筛振动频率为试验因素,以油莎豆团聚体漏土率和伤果率为试验指标,通过三因素三水平正交仿真试验,最终得到输送筛片最佳结构参数组合为：链筛线速度1.151m/s、折弯高度27.779mm、振频9.561Hz,此时升运装置漏土率为96.524%、伤果率为2.439%。田间验证试验结果表明:当链筛线速度为1.2m/s、折弯高度为28mm、振频为9.5Hz时,合页式升运装置平均漏土率为96.05%,平均伤果率为2.38%,与仿真试验所测结果基本一致,满足油莎豆升运链筛工作要求。     

高沉积静电喷雾装置试验研究

为了有效提高温室植保作业中药液雾滴在植株上的沉积率,提出了一种集高压静电喷雾技术、轴流风送技术于一体的高沉积静电喷雾装置,在实验室环境下对该装置进行了测试,获取了轴心风速、粒径和沉积率的相关信息,并进行了分析．试验结果表明：轴向气流可以有效提高喷幅,并且在距离喷头较近处,其对于提高药液雾滴的沉积率有着更明显的作用;在工作压力为0．4MPa,静电电压为40kV,静电与风送的配合下可以获得较小的雾滴粒径,并且距离喷头越远,粒径在总体上越小;轴向气流对于较小雾滴的筛出及输送作用,使得轴向喷雾范围中部的雾滴能够获得相对较好的粒径分布均匀性;植株与喷头的不同距离对应于静电与风送之间不同的配合效果,从而影响药液雾滴的沉积率,当植株与喷头之间拥有合理的距离时,药液雾滴能够获得较高的沉积率,对于本装置,在合理的距离下,可获得不小于50％的沉积率．     

小型高压离心式风机的风量随圆管蝶阀开度变化的规律及其应用

本文提出了采用数学逼近方法,将小型高压离心式风机的性能曲线(Q-H)近似为二次抛物线,与流体管道阻力方程联立,求得风机风量Q与圆管蝶阀阻力系数ξ的一元二次方程。将已知的ξ随蝶阀开度α的变化值代入方程,并描成图,得出风机的风量Q与蝶阀开度α的关系曲线。该曲线可应用于定量控制和调节风机的风速和流量,为设计蝶阀开度的有级档位和自控装置,提供了理论依据。     

温室轴流风送药雾靶标沉积试验

为研究药液雾滴在温室靶区内和植株靶标上的沉积量及分布情况,以炮塔式压力雾化轴流风送高压静电喷雾系统为试验平台,在相同风机频率、喷雾压力和喷雾流量条件下,通过改变喷头高度和静电电压对风送药雾进行靶标沉积试验和分析.结果表明:沿风送轴线上距喷头150～200cm靶区内的药雾沉积量都出现一个沉积高峰区;随着静电电压的增大,植株靶标上的药雾沉积量明显增加,荷电后的药液雾滴在风送射程和喷幅内的靶标沉积率显著提高.根据实际喷施作业目标,合理布置喷头高度和调节合适电压,是增加靶标沉积率的重要手段.