牵引式红枣残枝粉碎机的设计与试验

红枣残枝粉碎还田是目前亟待解决的问题。为此,设计了一种牵引式红枣残枝粉碎机,通过对辊破碎和动定刀粉碎共同作用实现粉碎效果。对破碎辊轴、粉碎主轴的转速和功率等参数进行了详细阐述,规范了动刀在主轴上的排布方式,选用双螺旋式刀具排布,确保同一时刻有且仅有两个动刀同时工作,有效降低了振动和机组动力损耗,提高了工作效率。运用ANSYS软件对主轴进行了静力学分析及模态分析,得出了应力应变图及粉碎主轴前6阶固有频率和振型图。应力应变图表明:最大应力为8.3326 MPa,最大变形量为0.017419 mm,参考材料特性,主轴强度满足设计要求,故主轴设计合理、安全。模态分析结果表明:最低固有频率为98.286Hz,所对应的临界转速5897 r/min远大于初定主轴转速2000 r/min,因此在工作中主轴转动时不会产生共振现象。样机试验结果表明:粉碎机工作生产率为817.67kg/h,吨功耗为49.06kW/h,噪声为95.3dB,粉碎粒度合格率为86.97%,可以实现连续稳定运作,粉碎粒度符合还田技术要求。     

葵花茎秆力学特性试验研究

针对葵花茎秆的力学特性进行研究,为葵花茎秆加工机械研发提供试验数据和理论依据。通过电子万能试验机对葵花茎秆的弯曲、剪切、拉伸等力学特性进行试验,在含水率保持在9.3%～13.9%的范围内,研究葵花茎秆在不同加载速度、不同取样位置下的弯曲力、剪切力及拉力的变化规律,以及各因素对弯曲力、剪切力及拉伸应力应力的影响。结果表明:①取样位置不变,弯曲力峰值随着加载速度的增加而增加;加载速度不变,取样位置越接近根部弯曲力峰值越大。②取样位置不变,剪切力峰值随着加载速度的增加而减小:加载速度不变,取样位置越接近根部剪切力峰值越大。③取样位置不变,拉伸应力峰值随着加载速度的增加而减小:加载速度不变,取样位置越接近根部拉伸应力峰值越大。     

秸秆类物料的力学特性研究现状与探索

随着农业工程学科的发展,深入研究秸秆类物料的力学特性越发重要,因为秸秆类物料的这一特性能够为农业收获机械、加工机械等提供必要的设计参数和理论依据。为此,从秸秆类物料压缩、剪切、拉伸和压缩力学特性的影响因素入手,介绍了秸秆类物料力学试验的国内外研究现状,提出了将秸秆类物料多种力学特性结合起来进行综合分析的理念,探究它们之间相关联处,并对其发展趋势进行了分析。     

红枣热风干燥特性的试验研究

为了给红枣热风干燥设备及干燥过程的控制、预测提供理论依据,利用电热鼓风干燥箱进行红枣热风干燥试验,分析其在不同热风温度、初始含水率和装载量条件下的干燥特性并进行感官品质分析。试验表明:红枣的整个干燥过程只有一个降速阶段,干燥初期降速较快,末期降速缓慢;温度对红枣的干燥速率及感官品质影响最大,装载量次之,初始含水率只对干燥速率有影响。     

寒地玉米秸秆力学特性研究

为了合理利用玉米秸秆这种生物质资源，采集了寒地整株玉米秸秆，结合自制试验装置，利用电子万能试验机等设备，测试了整株玉米秸秆不同直径部位在相同加载速率下有节段径向和轴向压缩及无节段抗弯的力学性能。对试验数据进行了拟合，建立了相关数学模型，结果表明：当直径小于20mm时，轴向压缩实验中直径对压力影响并不明显，直径达到25mm左右时影响开始显现，直径大于29mm后影响非常显著；径向压缩时，离秸秆顶端较近的几节直径与压力近似线性相关，但随着直径的增加径向压力并不是均值上升，具有一定的离散性。抗弯试验中，在初始阶段压力在某一范围内上下波动，直径对压力影响并不显著；当直径大于23mm后，所需压力值显著增加；当直径大于30mm之后，直径对压力的影响产生了较为明显的波动性。试验数据真实可靠，拟合结果具有较强的可参考性，可为更好地开发利用秸秆资源及优化秸秆收获装置结构提供理论依据。     

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。     

红枣热风干燥特性的单因素试验研究

应用穿流式干燥试验台对红枣进行热风干燥单因素试验,分析了在不同风温(45,55,65℃)、不同风速(0.5,1.0,2.0m/s)、不同比表面积(2.1,2.3,2.5cm3/cm)及不同排布密度(12,14,16 kg/m2)条件下红枣的干燥特性和干燥速率。试验表明:红枣在整个干燥过程中降速干燥表现最为明显,风温对干燥速率及品质的影响最大。该研究结果为红枣制干生产、工艺优化和示范提供了理论与技术依据。     

新疆无核白葡萄力学特性研究

为降低葡萄在收获、储运过程中的机械损伤,给葡萄作业装备设计提供理论依据,试验测定了新疆无核白葡萄鲜果粒的几何参数,对果粒进行了不同加载条件的压缩试验,计算得出刚度。试验表明,无核白葡萄果粒的抗挤压能力具有各向异性,且纵向大于横向;研究结果可为无核白葡萄的收获、加工和运输等提供理论依据。     

南疆单红枣二向反射特性研究

在传统的遥感理论中,通常是将物体都看成了朗伯体,这就忽略了物体的本身的特性—二向反射特性。南疆红枣产量巨大,迫切需要近地面遥感技术进行对枣园进行监测。本文利用二向反射光度计对南疆的骏枣进行了二向反射特性研究。结果表明在相对方位角180°,入射天顶角等于探测天顶角区域,红枣的反射率达到峰值。而且随着光源入射角的不断增大,红枣表面所产生的镜面反射也逐渐增大,直至布鲁斯特角。本文为今后南疆的枣园监测提供了参考。     

甜高粱弯曲力学特性试验研究

以成熟期的甜高粱茎秆为试验对象,以节间、加载速度、标距为试验因素,弯曲强度、弹性模量和最大载荷为试验指标,利用万能试验机对茎秆的2、3、4、5节进行弯曲特性试验研究。结果表明:甜高粱秸秆有节时,最大载荷为358.20N,最大抗弯强度为3.27MPa,最大弹性模量为12.60kPa;无节时最大载荷为167.70N,最大抗弯强度为2.73MPa,最大弹性模量为8kPa;甜高粱茎秆发生弯折会伴有一定的开裂现象,有节试样的开裂程度大于无节试样;节间与最大载荷和抗弯强度呈负相关,与弯曲弹性模不相关;各因素对甜高粱秸秆弯曲特性影响的主次顺序为标距、节间、加载速度。     

甜菜力学特性的试验研究

甜菜的力学特性是机具研发的基础。利用英国Instron-4411型万能材料试验机,对"KWS3148"甜菜不同部位的试样进行压缩试验,分别研究了取样位置、加载速率和含水率对甜菜力学特性的影响,并得到收获期甜菜的弹性模量和抗压强度。试验结果表明:甜菜没有明显的屈服极限,破裂点较为明显;甜菜的力学特性受取样位置和加载速率的影响,且尾根处抗压强度最小;载荷加载速率对甜菜的弹性模量和最大抗压强度影响极显著,载荷位置对甜菜的最大抗压强度影响显著;随着加载速率的增加,同位置试样的弹性模量逐渐增大,最大抗压强度先减小后增大;甜菜的弹性模量和最大抗压强度分别随着含水率的减小而增大;弹性模量为(12.17±2.26)MPa,抗压强度为(2.6 7±0.3)MPa。     

我国红枣分级技术及红枣分级机研究现状

红枣分级技术是其产业化过程中进行流通、贮藏保鲜及深加工、提高产品档次和附加值的关键技术之一。为此,分析了我国目前各种红枣分级技术以及红枣分级技术未来需要解决的问题;介绍了我国目前最典型的4种红枣分级机以及各自的结构和特点;设计了一种可调分级间隙的栅筒式红枣分级机。结果表明:机械式红枣分级机在一段时间内还有广大市场,随着红枣分级技术的发展,基于机器视觉的红枣分级机在特定使用对象方面取代现有的机械式红枣分级机是必然的趋势。     

葱白力学特性参数的试验研究

收获期大葱葱白的结构尺寸及含水率等影响大葱收获方案、夹持位置和铺放流程的设计,掌握葱白的力学特性,可为大葱的夹送收获方式及收获过程仿真研究提供支持。为此,借助Design-Expert12软件的四因素三水平方案,确定含水率、位置、直径、加载速度对葱白抗压强度及剪切强度的影响规律,且位置对抗压强度及剪切强度的影响显著。通过葱白力学参数测定数据的统计分析,确定葱白各部分的力学特性差异不大,主要受葱白组织结构的影响,且中部的抗压强度及剪切强度较弱,上部和下部相近。试验结果表明:葱白上部抗压强度平均值为0.33MPa,弹性模量平均值为2.44MPa;葱白中部抗压强度平均值为0.37MPa,弹性模量平均值为2.76MPa;葱白下部抗压强度平均值为0.39MPa,弹性模量平均值为2.56MPa;葱白上部剪切强度平均值为0.207MPa,葱白中部剪切强度平均值为0.19MPa,葱白下部剪切强度平均值为0.21MPa。由此可见,大葱葱白力学特性差异不大可视为匀质体,被夹持位置应尽量夹在上部与下部,从而减少大葱的收获损伤。     

成熟期油菜茎秆力学特性试验研究

为了给高效、低耗油菜联合收割机切割装置的设计提供理论依据,以"湘杂油743"成熟期茎秆为试验材料,分别测定其弹性模量E、剪切弹性模量G、剪切力F和含水率.试验结果表明:成熟期油菜茎秆弹性模量E稳定在160MPa,剪切弹性模量G稳定在11kPa;油菜茎秆的弹性模量和剪切弹性模量随茎秆含水率的减小而增大,第1分支处的剪切力随含水率的下降而先上升后下降,最大值为115N.同时,拟合了本品种茎秆直径随沿轴线高度变化的关系方程,并得到第一分支处的平均直径为11.09mm.     

红枣气体射流冲击干燥收缩特性研究

Chinese jujube originated in China and has a long historical standing. China is the only country which can produce a great amount of Chinese jujube in the world. Modern research showed that the nutrition of Chinese jujube is abundant. Chinese jujube has great medicinal and food value, with high economic value and good prospects for development. Shrinkage characteristics of dates generally refer to volume shrinkage characteristics of whole dates. Large fruit and plump grain appearance of dates is the first choice of consumers to buy elements. The volume of dried jujube points to the consumer’s heart, and is an important indicator of consumers whether to buy. Jujube processing enterprises grade the date in accordance with its size, different grades dates have different value and price. Therefore, drying is the most important steps during the dates processing as it affects directly the quality of the product, and the shrinkage characteristics is the most important quality characteristic of Chinese jujube after drying. However, the traditional natural desiccation and desiccation in the drying room of the red dates has many problems. The conventional drying method for Chinese jujube has some disadvantages of severe shrinkage, long drying time and large energy consumption etc. Therefore, in order to improve the quality of dried Chinese jujube and reduce the shrinkage, it is imperative to replace the traditional drying method with the modern technologies. Air impingement drying technology was applied to dry Chinese jujube. The drying characteristics of shrinkage, moisture effective diffusivity considering shrinkage characteristics and the activation energy of Chinese jujube shrinkage were investigated under different air temperatures (55, 60, 65 and 70℃) and air velocities (6, 9, 12 and 15m/s). The dynamic changes of the regular pattern for the shrinkage characteristic of Chinese jujube in the air impingement drying process were studied, the results showed that the volume relative shrinkage ratio of Chinese jujube appeared to increase and then decrease with the increase of air temperature and air velocity. Considering shrinkage characteristics, the moisture effective diffusivity of Chinese jujube in the air impingement drying process through the Fick’s second law was obtained. The diffusivity appeared to increase and then decrease with the decrease in moisture content in dry basis of Chinese jujube. The Arrhenius equation calculated the shrinkage activation energy of the Chinese jujube was 1281kJ/mol. This research provided technical basis for shrinkage characteristics of Chinese jujube using air impingement drying technology.     

红枣分级机的设计与试验

针对国内红枣分级机的现状,提出了一种滚筒式红枣分级机,该机中分级滚筒是分级环以并排的方式构成,利用各分级环之间的间隙与红枣腰径方向尺寸的间距差实现分级。通过对红枣分级试验以及影响红枣分级的主要因素进行分析表明:当分级滚筒倾角为15°,喂入量为10kg/min,分级滚筒转速为60r/min时,分级精度最高,且该机构能够分选干枣和鲜枣。     

大蒜物理力学特性的试验研究

为了解决大蒜机械化收获中的设计参数和理化性能指标之间的关系,为今后研制大蒜机械化收获装备提供基础的理论参考依据,采用农业田间调查统计的方法对大蒜的物理性能指标进行了统计,包括质量、高度和直径等;然后以大蒜的理化性能指标为前提,研究分析了大蒜蒜株的起拔力和大蒜理化性能指标之间的相关关系,为合理的设计收获工艺方案提供了相关的理论参考.     

新疆红枣收获机械现状及发展建议

新疆是国家重要的红枣生产基地.针对新疆现有红枣收获方式单一、机械化水平不高的现实问题,为提高新疆红枣业效益和竞争力,实现由传统林果业向现代林果业的转变,需因地制宜,大力发展红枣业收获机械化.为此,分析了新疆红枣业收获机械化的现状及新疆红枣业收获机械化的优势,并提出了今后的研究发展方向及应采取的主要措施.     

小麦秸秆压缩弯曲特性试验研究

为给秸秆圆捆打捆装置和其它打捆机构提供相应的力学参数和理论基础,根据麦茎秆的几何尺寸,并利用万能试验机控制夹具加载速度对不同含水率的麦秸秆进行弯曲、轴向压缩和径向压缩等力学特性试验,得出载荷-位移等曲线,并获得相关力学参数数据。利用Origin将数据直观地反映出来,再用MatLab对试验数据进行拟合,得出拟合方程。试验结果表明:麦秸秆压缩所需要的力大于弯曲所需的力;含水率和夹具加载速度在一定范围内时,无论是在麦秸秆的弯曲试验还是压缩试验中,载荷峰值的大小与加载速度和含水率都有关,因此在设计打捆压缩成型机构时需考虑含水率与其关键机构工作转速对打捆装置的影响。