工业番茄果实分离原理

基于工业番茄果实与其茎秧在形状和物料特性上的差异,本文在总结工业番茄果实分离机构的基础上,从番茄果实分离的原理着手,结合分离机型简述几种番茄果实分离方法、分离过程及各自的特点,并对番茄果实分离装置的发展趋势进行探讨.     

番茄收获机果实分离机构的工作原理及结构特点

介绍了各种番茄收获机果实分离装置的工作原理,并对其机构特点进行了分析,对分离装置的发展趋势进行探讨。     

加工番茄果秧分离装置的设计与试验

为了实现加工番茄收获的机械化,降低工人的劳动强度,设计了一种振动式加工番茄果秧分离装置,选取里格尔87-5加工番茄品种进行果秧分离性能单因素试验.结果表明,随凸轮盘转速增大,果秧分离率先增大后略有减小并趋于平缓,果实破损率总体呈增大趋势,含杂率呈近似线性增大;随拨杆摆振振幅增大,果秧分离率先增大后趋于平缓,果实破损率呈增大趋势,果实含杂率呈增大趋势.     

加工番茄回转滚筒式果秧分离机构参数正交试验优化

为了优化加工番茄果秧分离机构的技术参数,设计并制作了回转滚筒式分离试验台。以里格尔87-5加工番茄为试验对象,应用二次回归通用旋转组合试验方法,建立了果秧分离性能指标与滚筒转速、凸轮盘转速和拨杆振幅之间的回归方程。分析了试验因素对分离性能的影响规律,在果秧分离率、果实破损率和含杂率满足作业质量的条件下,优化得出滚筒转速为21 r/min、凸轮盘转速为42 r/min和拨杆振幅为110 mm。     

番茄收获机两种果秧分离装置的工作原理及特点

<正>1番茄收获机结构及工作原理1.1结构番茄收获机集自走式底盘、收获机采摘头、果实色选分级、气流去杂、震动去土、枝叶果实自动分离、果实收集、收获机械的传感与智能化控制等相关技术为一体。其中光电感应分选系统采用具有国际领先技术的色选仪,能高效的进行异色果及杂质的识别和筛选。果秧分离器也有突破性的设计,能实现往复式间歇单向旋转,且频率可调,更好的适应不同成     

双动力回转振动式番茄果秧分离装置优化与试验

为满足自走式番茄收获机果秧分离装置国产化适应性的需要,采用响应曲面分析法对果秧分离装置性能进行优化研究。以激振器主轴转速、激振器偏心块质量、滚筒自转转速和番茄果秧的喂入量为影响因子,以果实分离率、破损率、含杂率为响应指标,利用Matlab软件进行响应面分析,建立了多元数学回归模型,运用决定系数R2、P值、残差的方差S2等分析了预测模型的可信性;并基于响应曲面分析了试验因素对试验指标的影响,探究了因素间的影响规律及最佳水平组合,并结合非线性优化计算方法,对果实分离率、破损率、含杂率进行了优化计算。结果表明：最优参数组合为：激振器主轴转速342.86r/min、激振器偏心块质量40kg、滚筒自转转速22r/min和番茄果秧喂入量19kg/s时,对应的果实分离率、破损率和含杂率分别为98.33%、3.37%和4.17%。经试验验证,响应面法所得到的果秧分离参数是可行的。     

番茄籽皮分离机分离滚筒的设计分析

为了提高番茄籽皮分离的效率,基于生产番茄酱后的副产物中各成分物料特性差异,研制出依靠分离滚筒和滚筒内部连续转动的刮板组件实现番茄籽皮分离的机器.介绍了番茄籽皮分离机的结构和工作过程,并简述了其分离原理.通过对分离原理的分析,并根据整个分离机的工作状况和分离质量的要求,提出了核心部件-分离滚筒各关键参数的确定方法.生产试验考核测定表明,番茄籽皮分离机能够满足实际生产要求.     

番茄籽皮分离机的研制

为满足番茄酱副产物深加工对番茄籽皮便捷、高效分离的需要,研制了一种结构简单、操作方便、性能稳定和分离效果好的番茄籽皮分离机。     

旋转式多进料分配器番茄籽皮分离机的研究与设计

基于番茄皮渣籽、皮物理形态和在介质水中悬浮特性的差异,设计了一种具有多个旋转式进料分配器的番茄籽皮分离机。简述了主体结构和工作原理,并对核心工作部件结构进行了理论分析,对关键性能参数进行了设计计算。分离试验表明:该机性能稳定,分离效果好,能够满足番茄皮渣深加工对籽、皮分离的生产需要,具有推广应用价值。     

基于PLC的番茄收获机分离装置转速控制系统设计

4FZ-30型番茄收获机分离装置的液压马达转速在工作过程中受发动机转速以及负载等因素影响较大。为提高番茄收获机分离装置转速的控制精度,以PLC为核心设计了分离装置转速控制系统,给出了系统的硬件构成以及马达转速的采集、转速PID控制的程序流程图,并设计了触摸屏的人机操作界面。该系统有效地提高了对番茄收获机分离装置转速的控制精度。     

非圆轮系加工番茄果秧分离振动发生器设计及仿真

针对现有加工番茄果秧分离振动发生器易堵塞及振动大等问题,基于非圆齿轮轮系可实现复杂变速变向运动及传动平稳精确等优点,设计了一种非圆轮系加工番茄果秧分离振动发生器,并阐述了其工作原理。建立了非圆轮系振动发生器虚拟样机模型,对比了需求与仿真角位移和角速度曲线,结果表明:需求与仿真曲线吻合度较高,非圆轮系振动发生器可满足加工番茄果秧分离需求。     

胡萝卜缨果拉拽式分离装置设计与试验

为了获得胡萝卜缨果拉拽式分离装置最优设计参数,以获取最佳分离效果,建立了拉拽式缨果分离装置运动学模型,定性分析了相关参数对拉拽杆运动学特性的影响。设计了胡萝卜缨果拉拽式分离试验台并进行了缨果分离正交试验,经分析发现拉拽杆的转速对胡萝卜缨果分离效果影响最大,拉拽杆与输送带的夹角对胡萝卜缨果分离效果的影响显著;同时得到了胡萝卜缨果分离装置的最佳参数组合:拉拽杆转速为200 r/min、输送带线速度为1.2 m/s、拉拽杆与输送带夹角为40°,此时缨果分离的一致性为97%,成功率为94%,损伤率为7.7%。     

油莎豆收获机双层滚筒筛式果杂分离装置设计与试验

针对油莎豆机械化收获过程中块茎(果)与土壤草团(杂质)分离不彻底导致收获损失率与含杂率较高的问题,设计了一种双层滚筒筛式果杂分离装置,通过理论分析确定了该装置的主要结构参数与工作参数。建立了分离装置-收获物料互作的EDEM-MBD耦合仿真模型,以双层滚筒筛转速、分离螺旋输送器转速、柔性齿段长度为试验因素,以块茎分离率和含杂率为试验指标,依据Box-Behnken试验原理开展三因素三水平仿真试验。对试验结果进行方差分析,建立了分离率、含杂率与各显著因素之间的回归模型,利用回归模型进行参数寻优,结果表明：当双层滚筒筛转速为24.9 r/min、分离螺旋输送器转速为148.5 r/min、柔性齿段长度为1 277.8 mm时,分离率最大,为96.23%,含杂率最小,为25.55%。田间验证试验结果表明：最优参数组合下的果杂分离装置平均分离率为93.19%,平均含杂率为26.65%,与回归模型寻优结果基本一致;果杂分离装置与清选装置联合使用时,分离率增加1.05个百分点,含杂率降低9.97个百分点,可满足油莎豆收获生产需求。     

基于视触觉感知的番茄尺寸和姿态解析方法

针对传统农业机器人抓取过程中视觉识别番茄果实尺寸和姿态存在枝叶遮挡的问题,提出了一种基于视触觉感知的番茄尺寸和姿态解析方法。在果实抓取过程中通过视触觉传感器得到果实外轮廓接触局部点云信息,然后通过相机参数标定以及各手指关节变换矩阵,将不同传感器坐标系下的点云信息变换到同一基坐标系下,进而通过点云改进PCA算法和ICP算法解析抓取果实的尺寸和姿态信息。为了评估所提出解析方法的性能,在实验室环境下进行了番茄尺寸和姿态检测试验。通过游标卡尺测量和深度相机扫描分别获得番茄果实尺寸和姿态的真实值,并与本文方法解析结果进行对比。检测试验结果表明,本文方法获得的番茄横向尺寸和纵向尺寸平均相对误差分别为8.66%和11.08%,番茄果轴与视场投影面的水平夹角和垂直偏转角平均相对误差分别为10.03%和14.02%。本文方法解析的番茄果实尺寸与姿态信息,可应用于番茄果实抓取过程中的姿态调控,从而提高番茄果实抓取采摘的可靠性。     

番茄空洞果形成原因及防治措施

番茄空洞果是番茄的一种生理性病害,对番茄果的商品性、产量及经济效益均有很大的影响。介绍番茄空洞果的特征,分析其发生原因,并针对其形成的主要因素提出相应的防治措施,以期在番茄生产中对空洞果的发生加以控制。     

UV-C照射后番茄差异表达基因的基因芯片检测

应用Affymetrix基因芯片研究了4 kJ/m2短波紫外线(UV-C)照射后7 d番茄总基因表达谱的变化情况。结果表明,UV-C照射后7 d,5 177个基因在杂交后发生变化,差异表达变化倍数值在大于2和小于-2范围内基因共481个,其中上调基因331个,下调基因150个。上调基因主要包括细胞壁相关基因、信号转导基因、胁迫相关基因和抗性基因等;下调基因主要包括乙烯相关基因和初级代谢基因等。研究结果为探索采后UV-C照射诱导番茄抗性反应、抑制乙烯合成,从而推迟成熟、延长番茄采后寿命的分子机制提供了基础。     

灌排方案对避雨番茄需水特性与产量的影响

为了实现南方地区番茄节水、优质、高效生产,在避雨栽培条件下,研究了不同灌排方式对番茄需水特性与产量的影响.研究结果表明:各亏缺灌溉处理土壤含水率随时间总体呈下降趋势,暗管埋深08 m的处理较埋深06 m处理,土壤含水量下降更快但不明显.番茄不同生育阶段的蒸发蒸腾量差别较大,表现为始花坐果期>果实成熟与采收期>苗期.随着番茄的生长,其日蒸发蒸腾量大体呈逐渐上升的趋势.在不同灌排模式和避雨措施条件下,苗期的日蒸发蒸腾量变化范围为107～271 mm／d,始花坐果期日蒸发蒸腾量变化范围为160～309 mm／d,果实成熟与采收期日蒸发蒸腾量变化范围为178～335 mm／d.在相同的排水措施,不同灌溉条件下,番茄果实产量随着灌水量的减少而减少,水分利用率和灌溉水利用率却随着灌水量的减少而增大.研究可为南方避雨栽培下番茄灌排方式的选择及其节水、优质、高产提供参考.     

基于注意力机制与改进YOLO的温室番茄快速识别

为了实现复杂环境下农业机器人对番茄果实的快速准确识别,提出了一种基于注意力机制与改进YOLO v5s的温室番茄目标快速检测方法。根据YOLO v5s模型小、速度快等特点,在骨干网络中加入卷积注意力模块(CBAM),通过串联空间注意力模块和通道注意力模块,对绿色番茄目标特征给予更多的关注,提高识别精度,解决绿色番茄在相似颜色背景中难识别问题;通过将CIoU Loss替换GIoU Loss作为算法的损失函数,在提高边界框回归速率的同时提高果实目标定位精度。试验结果表明,CB-YOLO网络模型对温室环境下红色番茄检测精度、绿色番茄检测精度、平均精度均值分别为99.88%、99.18%和99.53%,果实检测精度和平均精度均值高于Faster R-CNN模型、YOLO v4-tiny模型和YOLO v5模型。将CB-YOLO模型部署到安卓手机端,通过不同型号手机测试,验证了模型在移动终端设备上运行的稳定性,可为设施环境下基于移动边缘计算的机器人目标识别及采收作业提供技术支持。     

番茄果实不同发育阶段水分亏缺对其风味品质的影响

对番茄果实膨大期和成熟期各设充分供水、中度和重度亏水3个水平,进行盆栽试验,分析了膨大期和成熟期亏水水平及其交互作用对番茄可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量及糖酸比的影响.结果表明:果实膨大期、成熟期亏水水平及其交互作用对番茄可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸含量及糖酸比有显著影响(膨大期亏水对可溶性糖含量影响除外);成熟期中度亏水时,膨大期中度亏水较充分供水使可滴定酸和可溶性固形物含量显著提高,增幅分别为57.8%和29.4%,糖酸比显著降低,降幅为46.6%;膨大期重度亏水时,成熟期重度亏水较充分供水使可溶性糖、可溶性固形物和糖酸比依次减小49.3%,33.9%和75.0%,而使可滴定酸含量增加129.7%;果实发育阶段持续重度亏水较充分供水使可溶性糖、可溶性固形物含量和糖酸比分别减小16.5%,16.0%和36.5%.表明番茄果实膨大期和成熟期的水分供应均会对其风味品质产生显著影响,而且,各时期单独亏水的效应与其他时期的水分供应有密切关系;两时期适度亏水可显著改善番茄果实风味品质,膨大期到成熟期持续重度亏水反而不利于其风味品质的提高,只是获得了较高的酸度.