人参种子物料学特性的研究

种子的物料特性与农业机械化生产关系密切,排种器的研究、种子育苗与移栽技术等都离不开种子的物料特性的测定。通过对人参种子物料学特性的测量,测得催芽与不催芽两类人参种子的各项参数,包括人参种子的几何尺寸、千粒重、休止角、内摩擦角、滑动摩擦角的各项参数值;通过对种子含水率的测量,测定不同含水率下人参种子的物料参数值的变化,得到人参种子的物料特性和含水率的变化关系。为人参生产机械的设计提供可靠、准确的数据参考,并为人参排种器的研究提供了理论参数。     

西洋参种子物理特性试验

为获得气吸式西洋参排种器的设计参数,以威海文登地区普遍种植的西洋参种子为研究对象,对已催芽和未催芽西洋参种子的三轴几何尺寸、千粒质量、休止角和滑动摩擦角进行试验测试,分析了不同含水率条件下西洋参种子各项物理参数的变化规律。结果表明,含水率为7.46%的未催芽西洋参种子平均三轴尺寸为5.84 mm×4.97 mm×2.77 mm,平均千粒质量为32.79 g,休止角为36.44°,滑动摩擦角（塑料、铝和不锈钢）为21.2°、25.8°和19.2°。含水率为46.67%的已催芽西洋参种子平均三轴尺寸为6.31 mm×6.12 mm×3.95 mm,平均千粒质量为60.21 g,休止角为45.42°,滑动摩擦角（塑料、铝和不锈钢）为26.7°、27.5°和25.1°。      

莲藕生长环境及物料特性试验研究

莲藕生长环境与物理机械特性是设计莲藕采挖机械的重要依据,而同一品种的莲藕在不同地区培育,受生长环境等因素的影响,导致莲藕物理特性存在差异。为此,针对新疆五家渠市引进多年培育的“武植二号”莲藕,开展生长环境、土壤特性、莲藕含水率、折断力和抗压强度方面的研究。通过测量与试验可知：莲藕生长在230～320mm泥土中,平均水位300mm左右,随着土层深度的增加,土壤含水率下降,土壤体积密度增大,土壤酸性度减弱;同一支莲藕各部分含水率不同,位移速度10mm/min时,第1藕节拉断力在70～170N之间、第1节藕茎能承受最大的压力在0.5～0.2kN之间。试验结果可为莲藕采挖机械的设计提供技术支撑。     

藜麦脱出物的物料特性研究

藜麦由于其富含有人体所需的各类营养,在国内外市场上广受欢迎;但目前市场上藜麦的收获装备还存在较多的问题,且特别针对藜麦脱出物物料特性的相关研究还较少。为实现藜麦收割后脱出物中瘪谷、带壳藜谷、茎秆及颖壳等夹杂物的有效分离,提高设备分离、清选性能,本文分别对藜麦脱出物含水率、密度、休止角与悬浮速度等物料特性参数进行了测量与分析,得到了藜麦脱出物的基本特性参数,为深入研究藜麦脱出物的分离机理及进一步完善联合收割机分离清选性能提供数据支持。     

荞麦物料特性及剥壳过程试验研究

针对荞麦在剥壳加工过程中,生产率受原料品种、饱满度等影响会发生变化,经常导致原料供应不足或过剩的问题.对不同品种、饱满度的荞麦分别测定其容重、休止角、滑动摩擦系数、内摩擦系数等物料特性参数,并进行方差分析明确品种、饱满度对荞麦物料特性的影响情况,并把不同品种、饱满度的荞麦喂入荞麦剥壳机组,进一步研究在荞麦剥壳过程中对流...     

矮化密植种植模式红枣物料特性试验研究

基于新疆红枣矮化密植的模式下,红枣物料特性是设计红枣收获机械的理论基础。为探究灰枣和骏枣的抗挤压能力与力学性能等物料特性,首先采用排水法测定灰枣和骏枣的密度,然后运用直接干燥法105℃烘箱法测量其含水率,使用GY-4数显果实硬度计仪器测定其上、中、下部分的硬度,最后运用WD-D3电子万能材料试验机,结合Hertz接触理论测定其弹性模量,通过设定加载速度为35 mm/min、40 mm/min、45 mm/min对灰枣和骏枣进行单因素试验。结果表明:灰枣与骏枣的平均密度分别为848.59 kg/m~3、733.20 kg/m~3,含水率分别为27.03%、21.91%,整果硬度分别为14.151 9 kgf/cm~2、12.112 5 kgf/cm~2,竖直方向平均弹性模量分别为0.263 MPa、0.467 MPa,竖直方向平均弹性模量分别为0.447 MPa、0.733 MPa,灰枣和骏枣的水平方向压缩破裂时的应变能分别为118.959 mJ、323.014 mJ,竖直方向压缩破裂时的应变能分别为446.602 mJ、585.016 mJ。     

农业物料动态力学特性的试验研究

研究了完整马铃薯试样在40～210Hz频率范围内的动特性,由Hertz接触理论推导出完整马铃薯的动态平行平板挤压方程;采用图像分析方法较精确地获得物料与压头的接触点的主曲率半径;进行了马铃薯的平行平板动态挤压试验,得到了完整马铃薯绝对动模量、损失角以及完整马铃薯绝对动模量随频率的变化规律,从而为马铃薯的收获、加工、在线分级、品质评价和无损检测等提供一定的理论基础.     

颗粒状群体物料的空气动力特性的研究

本文运用相似准则的函数理论及量纲分析方法,在实验的基础上建立了颗粒状群体物料的气动特性无量纲关系式;并针对几种典型的农业物料进行了分析,为谷物烘干、气流清选与输送等农机工作部件的设计提供了依据。     

脱绒棉种的物料学特性研究

针对棉花种子的物料学特性对棉花精密播种技术的影响,测定了3种脱绒棉种的几何尺寸、形状、千粒质量、摩擦特性、种子载荷与变形的关系等,得出棉种的粒型介于圆锥形和椭圆形之间,棉种的尺寸差异较大,棉种包衣后摩擦性能有所增大,棉种的载荷强度随与种子的饱满度增大而增大。研究结果对棉花精密排种器的研制有指导性意义。     

玉米流体穴播种子物理机械特性研究

玉米种子浸泡后进行流体播种是解决干旱半干旱缺水地区玉米播种存在的出苗难、缺苗断垄等问题及提高施水利用率的有效途径。但播前浸种的种子物理机械特性发生了很大变化,采用现有干种播种机无法播种。本文对不同浸泡时间的12种样品进行了研究,分析了玉米种子吸水膨胀后的尺寸、含水量、千粒重、容重、密度、摩擦角等物理机械特性以及抗破坏作用能力,找出了各参数随浸泡时间的变化规律和差异,确定了玉米种子合适的浸泡时间为16~24h,为流体播种等湿种播种机具的研究提供依据。     

杂交水稻种子物料特性的实验研究

测定了汕优63杂交水稻种子在干、湿、露白3种状态下的播种特性和物理机械特性，从而为杂交水稻精密播种机排种器型孔的选型、排种器运动形式的选择、运动速度的设定提供了理论计算依据，同时为食品加工机械相关参数的设计提供了理论依据，并提出在农机与农艺相结合的前提下改进农艺措施、实现干谷直接播种的建议。     

水稻芽种摩擦特性的试验研究

对广西主要水稻品种(桂香2号、特糯2072、优I679)在不同含水率、芽长条件下的休止角以及滑动摩擦角进行了测定。通过对试验数据回归分析,建立了含水率、芽长与休止角、滑动摩擦角的数学模型,分析了含水率、芽长对休止角、滑动摩擦角的影响。结果表明:休止角、滑动摩擦角随着含水率、芽长的增加而增加;含水率、芽长对滑动摩擦角的影响大于其对休止角的影响;同一品种,在相同含水率、相同芽长条件下,休止角始终大于滑动摩擦角。     

荔枝果核力学特性分析及试验

针对荔枝果核的物理机械特性,运用Hertz弹性接触理论,建立果核压缩过程力学模型.通过对荔枝果核的压缩试验,测得其理学特性参数,结果表明:荔枝果核在压缩过程中主要为弹性变形,达到破坏极限时,果核产生应力裂纹或破碎而破坏;果核的弹性模量在20～50MPa之间,最大值出现在压缩开始阶段,并逐渐减小,趋于稳定.上述结果为荔枝去核理论的发展及相关机械的设计等提供了必要的参考.     

绿豆物理机械特性参数的试验研究

绿豆的精量播种是解决我国绿豆产业栽培技术落后、产量及品质较低等问题的关键因素之一,而气吸式精量播种是目前精量播种方法中应用很广的一种方法,因此通过实验对绿豆种子的重要特性参数进行了研究,得到了长宽厚平均尺寸分别为5.72、4.38、4.42mm,球形度为83.95%,千粒质量为86.02g,孔隙率为0.5 0 7 6,休止角为2 4.3 3°,并对种子与不同材料间的滑动摩擦角和摩擦因数、碰撞恢复系数、漂浮速度和漂浮系数进行了研究。该研究填补了绿豆重要特性参数研究的空白,为后续设计改进气吸式精量播种机使之适合绿豆种子播种要求提供了重要的理论依据。     

典型萝卜力学特性的对比试验研究

利用万能试验机对白萝卜和青萝卜进行试验,确定了萝卜皮的拉伸力学特性及萝卜的剪切力学特性,并研究了不同含水率对萝卜力学特性的影响。试验结果表明:含水率对萝卜的力学特性影响比较大。随着含水率的增大,萝卜的抗压性能好,且弹性模量、最大抗压强度及最大载荷逐渐增大;白萝卜皮的抗拉力学特性略大于青萝卜皮,且弹性模量小于萝卜内部;白萝卜与青萝卜的剪切面积与萝卜的最大剪切力呈线性正相关;白萝卜的剪切强度为(0.066±0.024)MPa,青萝卜的剪切强度为(0.082±0.02)MPa,白萝卜的抗剪切能力略小于青萝卜,且萝卜的抗剪切能力远远小于萝卜的抗压能力。     

非完全对称气动柔性弯曲关节力学特性实验

为改进柔性机器人驱动器结构及数学模型,提出了一种非完全对称气动柔性弯曲关节及其数学模型。为了实现其实时闭环控制系统,进一步简化了原有数学模型,并对其力学特性进行了实验研究。搭建了力学特性实验平台,并对两种不同规格(长度分别为40、60 mm)的关节进行了测试。采用Matlab曲线及曲面工具箱对测试结果进行分析,得到了新型气动柔性弯曲关节的经验模型。该经验模型表明气动柔性弯曲关节的弯曲角度与初始长度、关节内外气压差、输出力之间存在非线性关系。与简化的数学模型比较,该经验模型具有更高的精度,其中输出角度模型相对误差平均值小于6.7%,输出力模型相对误差平均值小于2%。同时,该经验模型纠正了原有数学模型中,认为关节初始长度与弯曲角呈正比的错误结论。     

花生脱壳加工物理机械特性试验

为分析花生物理机械特性对脱壳设备脱壳性能的影响,优化脱壳工艺与优选设备参数,以四粒红、白沙花生为试验物料,对花生荚果的物理机械特性进行了详细测定与描述性统计分析,并开展了与花生机械脱壳相关的力学特性试验.结果表明:四粒红花生较白沙花生荚果外形规整,脱壳前需对白沙进行分级处理,主要影响设备参数选择的是果仁宽、厚尺寸;不同品种、受压部位、加载速率、含水率及硫酸预处理对花生荚果破壳力均有影响.     

胡萝卜物理力学特性的试验研究

为掌握胡萝卜机械化收获中的设计参数与物理特性参数之间的关系,为今后研制胡萝卜联合收获机关键装备提供基础理论依据,通过田间试验获取相关数据,采用统计学的方法对胡萝卜物理特性指标进行深入研究。研究包括胡萝卜植株总长度、根部长度、茎叶长度、根部质量、根部最大直径、根部最小直径、茎叶根数、根部表面积及根部体积等参数。同时,利用回归分析的方法,研究了胡萝卜拔取力与各物理参数间的相关关系,为合理设计收获工艺方案提供理论参考。