一种茶叶揉捻机的自动化装置改进设计

针对茶叶揉捻过程自动化程度不高、上茶下料环节依靠人工操作、揉捻速度和压力的大小和控制依靠人工经验进行操作、茶叶揉捻效率低,无法保证茶叶加工品质的问题,改进了揉捻机的自动化装置,包括在称茶下料系统采用皮带秤对茶叶质量自动监测、压力控制系统设置测力传感器监测揉捻压力及速度控制系统加装变频器有效控制揉捻速度。试验结果表明:改进后茶叶揉捻效果良好,揉捻机可对揉捻压力和速度进行有效监测和控制,能够满足揉捻机的自动化应用需求。     

一种设有除杂功能的茶叶揉捻装置的设计与分析

【目的】绿茶的加工工序主要包括杀青、揉捻和干燥,其中揉捻是适当破坏鲜叶组织,使茶汁渗出,让茶叶卷曲成条塑形。现有的茶叶揉捻装置无法连续对杀青后的茶叶进行揉捻,加工效率较低,且会混入茶梗和碎叶而降低成品茶叶的品质。【方法】研究小组提出一种设有除杂功能的茶叶揉捻装置,通过设置揉捻锥、锥形锅和伸缩杆,实现连续化揉捻以提高茶叶揉捻效率。通过设置筛选箱、筛板、凸轮盘、连杆和凸轮电机,以便于将揉捻前的茶叶中的细小茶梗和碎叶剔除。【结果与结论】该装置能够对杀青后的茶叶进行连续揉捻,提高茶叶揉捻加工的效率,且便于将揉捻前的茶叶中的细小茶梗和碎叶剔除,从而提高成品茶叶品质。但是还存在以下两个问题：揉捻机智能化水平不高,尚不能根据鲜叶原料的老嫩程度智能地选择机械揉捻工艺参数;揉捻叶内部压力及其细胞破碎率尚不能实时检测,影响了揉捻工艺参数的反馈及实时调整。     

北方茶叶生产线揉捻机的设计优化与试验

针对目前揉捻机存在自动化水平低、揉捻质量不稳定且不适用于北方茶叶的加工等问题,对揉捻机的加压机构及揉捻盘的结构进行研究,分析茶叶在揉捻时的运动规律对凹倾角及棱骨进行优化,基于ADAMS及ANSYS验证揉捻机的结构设计和参数优化的合理性,根据优化参数进行样机试制并进行揉捻试验,结果表明:优化后的揉捻盘凹倾角为6°,棱骨为14根时,生产率为75.5 kg/h,成条率为90.8%,细胞破坏率为58.6%,碎茶率为1.86%,跑茶率为0.75%及空载噪声为71.3 dB(A)。检验结果均比优化前有明显地改善,且满足茶叶加工工艺的要求,对提高茶叶的质量有重大意义。     

茶叶智能化揉捻设备自动喂料装置的设计和试验

为提升茶叶揉捻过程的机械化、自动化水平,降低茶农劳动强度,提高茶叶生产效率,课题组对某型号茶叶智能化揉捻设备进行了自动喂料装置设计,简述了自动喂料装置的结构,介绍了自动喂料装置的功能以及工作原理,并对样机进行试验。试验结果表明,该自动喂料装置能够满足该型号茶叶智能化揉捻设备的自动喂料需求。     

茶叶揉捻机揉捻盘的设计

本文论述了外揉盘的倾斜角的大小、内揉盘的形状和大小;同时对棱骨的形状、曲度、大小、数量和排列形式进行了详细的研究,希望通过此次研究有助于茶叶揉捻机的设计发展。     

基于PLC的茶叶揉捻机压力动态调节方法研究*

传统茶叶揉捻机在工作时,茶叶在揉捻桶内不停翻滚,导致茶叶受到的压力忽大忽小,变化剧烈,对压力无法量化和精准控制,针对以上问题,提出了一种揉捻压力实时动态调节的控制方法,对控制系统的硬件、算法和程序进行了详细的阐述,该系统能将压力值量化,确保了揉捻压力控制的动态调节、实时性和精准控制,试验表明,加装了该系统的茶叶揉捻机在成条率、碎茶率和生产效率方面均达到了行业标准要求。     

茶叶揉捻机外揉盘凹倾角对揉捻特性的影响研究

以茶叶揉捻机的揉捻作业为基础,以茶叶揉捻机的外揉盘凹倾角为研究对象,分析了茶叶揉捻机凹倾角对揉捻特性的影响关系。文章主要利用有限元分析软件ANSYS,分析凹倾角与外揉盘最大应力之间的关系,并得到外揉盘最大应力随凹倾角的变化的趋势。从分析的结果来看,当凹倾角达到5°附近时,茶叶揉捻装置的揉捻特性较好,可对进一步的提高茶叶揉捻作业的水平提供借鉴。     

山西省药茶加工关键设备改进

针对药茶揉捻机具种类不全,功能单一,适应性、可靠性不足的问题,在山西省现有茶叶揉捻机具的基础上,对其进行了适应性改进和试验,以进一步适应山西省药茶揉捻关键技术,提高山西省药茶成形率,降低茶叶破碎率、损耗率,提高茶叶品质。      

自动化茶叶揉捻机自复位锁紧装置的多目标优化设计

课题组根据茶叶揉捻机工作需求,设计了一款自动化茶叶揉捻机。以自复位锁紧装置的设计参数为变量,以推杆推力最小和自复位锁紧装置推杆行程最小为优化目标,在满足自复位锁紧装置功能需求的前提下,采用多目标优化设计的方法建立自复位锁紧装置的多目标优化数学模型,求解自复位锁紧装置的最佳设计参数。经过目标优化后,自复位锁紧装置的旋转推杆、最大旋转角度等参数得到了优化,节约了自复位锁紧装置的生产成本,为自动化茶叶揉捻机物理样机制造奠定了坚实基础。     

茶叶揉捻机组自动控制系统设计

将传感器技术、智能控制技术应用于茶叶加工装备领域,研发中大型清洁化、连续化茶叶加工流水生产线是实现规模化生产、提高茶叶生产效率、提升茶叶口感品质的有效途径。研究4台茶叶揉捻机协同工作时多任务、多阶段的工作流程,阐明揉捻机组的工作原理,确定投料装置、揉捻装置、卸料装置的结构以及控制器的电路组成和人机交互系统的控制方式。为满足连续化生产和清洁化生产的要求,系统以单片机为控制核心,采用传感器技术将茶叶状态、揉捻压力数字化,使用电机和气动装置使设备运行自动化,实现自动、遥控多方式控制。性能试验表明:系统实现茶叶生产量220kg/h,成条率稳定在83%以上,破茶率小于2%,试验指标达到设计要求和揉捻机组检验标准。     

省农业机械鉴定推广总站获得茶叶揉捻机等三种茶机计量认证资质

9月下旬,福建省质量技术监督局委派专家组,对福建省农业机械鉴定推广总站申请的茶叶揉捻机、茶叶烘干机和茶叶杀青机计量认证进行了评审。专家对检验人员进行了检测能力考核,并仔细查阅检测记录、报告、核查仪器设     

机械化助推日照茶产业发展——日照市茶叶生产机械化调研报告

<正>茶叶是日照市农业特色优势产业,为促进茶叶机械化发展,提升茶产业整体发展水平,日照市农机局对全市茶叶机械化发展现状进行了专题调研,现将有关情况报告如下:一、茶叶机械化发展基本情况茶叶机械化主要是茶园生产管理机械化和茶叶加工机械化。上世纪80年代,日照市茶叶加工主要采用传统的偏锅手工制茶,后期逐步引进了简单的电炒锅、揉捻机、炒干机等制茶机械,有效减轻了劳动强度,提高了生产效率。2000年以来,在总结     

环模压块机传动系统的随机振动分析

【目的】立式环模压块机压制燃料过程中产生的振动易对压块机传动系统使用安全产生影响,针对此问题展开研究。【方法】课题组首先使用三维建模软件SolidWorks对压块机传动系统建立三维模型,导出x＿t格式文件后,将其导入有限元分析软件ANSYS Workbench,并使用该软件对其进行模态分析,然后在模态分析的基础上,对压块机传动系统进行随机振动响应分析。【结果】对压块机传动系统进行随机振动响应分析后得出传动系统的位移分布云图和应力分布云图,传动系统压辊处发生位移变形,其位移变形最大方向为Z方向,为0.013 796 mm;其应力分布在压辊与偏心轴的接触处,最大值为0.132 52MPa。【结论】压块机传动系统满足随机振动环境下的振动强度要求,工作过程中产生的振动对系统的影响在安全范围内。     

小型树苗扦插机的设计

【目的】实现树苗的自动扦插,设计一种成本低、可代替人工的小型树苗扦插机样机,实现储存、进给、扦插树苗等一系列功能,提高植树作业效率。【方法】课题组结合现有的植树机研究基础,对人工扦插树苗的动作进行分析,设计了一款可无线遥控、灵活轻便的小型树苗扦插机样机。对其关键结构进行计算分析,对控制系统进行总体设计,使其适用于中小型设施林业。【结果与结论】该样机具有使用成本低、耐用度高、灵活轻便等优势。储苗盒选择由若干个小格子组装而成的长方体结构较为合理;落苗机构设计为两个筒组合相贯而成的结构,可实现树苗顺利下落;进给传动机构研发采用齿轮、齿条传动方案,可实现储苗盒沿水平直线方向移动;扦插机构研发采用曲柄滑块机构,可实现自动化扦插。     

基于数值模拟的多级离心泵轴向力平衡研究

【目的】多级离心泵在运行过程中易产生较大的轴向力,严重影响泵的稳定运行,亟需探究切除部分后盖板以平衡轴向力方法的可行性。【方法】基于修正的SST k-ω湍流模型,利用CFX软件对不同流量工况下多级离心泵的内部流动进行了数值模拟分析,得到了在不同流量工况下离心泵的各级前后盖板压力云图。【结果】1）在所研究的流量工况范围内,多级离心泵由于水力损失严重,一开始的效率和功率整体偏低,随着流量不断增大,效率呈先增后减趋势,功率不断增大,扬程曲线为陡降曲线。2）多级离心泵各级前后盖板所受压力从首级开始呈逐级递增趋势,级数越大盖板所承受的轴向力越大,且轴向力的方向均由前盖板指向后盖板。【结论】选择合适的流量工况对于提升多级离心泵的工作效率十分重要。切除部分后盖板,使前盖板与后盖板的面积相近,受力时更加均匀,能够达到平衡轴向力的效果,证明了设计方法的可行性。     

基于慧鱼组合式智能辣椒采收装置的研究

【目的】传统的辣椒收割机机体大、笨重、功能单一、效率低、采收品质不好,已无法满足农业快速发展的需求。【方法】笔者基于强农惠农政策背景,以辣椒产业需求为出发点,研发了一款多功能自动辣椒采收机——“辣椒猎手”,分析了该装置行走模块、智能采摘模块、太阳能模块等的设计及工作原理。【结果】“辣椒猎手”集智能控制、行走、采摘、储存、粉碎、耕作、播种和供能于一体,可辨别果实成熟度,配套AI实现一机多用,极大地提高了辣椒采收效率和质量。【结论】该产品的推广应用能让农业生产更加智能化、高效化、可持续化,可为实现农业高质量发展和乡村振兴注入新动能。     

吊篮式山地移栽机的设计

【目的】保证丘陵地区秧苗实时移栽,提高秧苗移栽效率与移栽质量,实现移栽机械化。【方法】课题组结合我国现代种植农艺要求和不同种植区域的特点,开发设计了一种吊篮式山地移栽机,详细阐述了该吊篮式山地移栽机整机工作原理及移栽变速箱机构、株距调节机构、曲柄连杆机构、鸭嘴移栽器、自动喂料机构等主要部件的结构设计,并通过1∶1的建模及样机试制,在许昌烟草分公司进行了实地实验。【结果】该机具可一次性完成秧苗预装、垄打孔、秧苗移栽、覆土镇压等多道工序,且移栽深度、漏栽率、株距变异系数都在标准要求范围内,移栽质量完全满足烟草移栽的农艺要求。【结论】该机具具有作业效率高、移栽深度一致性好、转弯半径小、操作方便等优势,适合于多种小角度倾斜地形和多种类型不同株距作物的移栽,可满足丘陵地块规模化烟草移栽工序的农艺要求。     

质量不平衡对单叶片叶轮径向受力的影响

为了寻找改善单叶片离心叶轮径向受力的方法,通过对一单端面配重的单叶片叶轮进行研究,在外特性试验验证定常数值计算精度的前提下,进行非定常数值计算,获得了单叶片叶轮的径向力矢量分布规律,发现设计工况附近,叶轮所受径向力的方向与叶片相对位置基本固定.基于整周期内径向力的矢量平均,获得平均径向受力的大小和方向.利用虚拟样机仿真技术,获得了质量平衡的叶轮,以及质量不平衡的叶轮;该叶轮的不平衡质量在旋转作用下产生的离心力,正好与平均水力径向力大小接近、方向相反.通过单向流固耦合仿真,发现偏心质量叶轮在实际运行中径向受力大幅度减小,证明了通过精确控制不平衡质量大小及相位角,减小和改善单叶片叶轮径向受力的方法是可行的.     

蓝莓植株的振动特性分析与试验研究

【目的】采用机械振动式采摘方式进行蓝莓采摘,获得最佳采摘激振频率,以提高蓝莓采摘效率。【方法】在分析蓝莓植株生长形态后对蓝莓植株进行了物理建模,同时通过有限元仿真软件对蓝莓植株进行了模态分析与谐响应分析,并利用电动振动采摘试验台进行了激振频率为1 Hz、2 Hz、3 Hz的振动试验,获得不同侧枝前1 s～3 s的加速度。【结果】1）蓝莓植株的固有频率与阶数成正比关系,前12阶固有频率为2.08 Hz～5.04 Hz;2）蓝莓植株的各个侧枝加速度不同,同一侧枝的二级枝加速度大于一级枝加速度,所施加的最佳激振频率为1.9 Hz;3）蓝莓植株最佳采摘激振频率为1.8 Hz～1.9 Hz,验证了蓝莓植株最佳激振频率与仿真分析的一致性。【结论】本研究可为机械振动式蓝莓采摘机激振频率范围选择提供理论依据,并为振动式蓝莓采收装置的设计提供理论基础。     

株间除草机设计与仿真研究

【目的】国内现有的株间除草机除草效率低、能耗高、适应性不强。【方法】课题组设计了一种新型株间除草机,分析了整机结构及工作原理、除草范围及运动轨迹、避障液压控制系统原理以及除草刀具设计,对该新型株间除草机关键零部件进行了静应力和模态分析仿真校核,并以避障液压杆芯的往复运动速率和避障弹簧弹性系数为试验对象,进行了双因子交叉仿真试验。【结果】该新型株间除草机除草率随着弹簧弹性系数的增大而逐步提高,当弹性系数超过40 N/mm时,除草率增长率趋于水平,杆芯运动速率的最值对弹性系数变化而对应的除草率影响不大;除草率随着杆芯往复运动速率的增大而逐步降低,避障弹簧弹性系数的最值对杆芯往复运动速率变化而对应的除草率影响较大。【结论】1）该新型株间除草机可以实现自动避障,并保证清除果树附近的杂草,设计合理、可靠;2）没有对除草机滑杆机架、避障主杆及总成铰链机构连接轴进行轻量化设计,缺少对除草机其他铰链机构动作的仿真分析。