螺旋式输送装置参数优化研究

为了提高农业纤维物料螺旋式输送装置的输送性能,降低输送功耗,提高生产率,利用MATLAB软件对比功耗数学模型进行单变量优化分析,并结合试验验证了理论分析的一致性。试验结果表明:螺旋式输送装置输送性能最佳的取值范围是:喂入量30～70 kg/min、螺距300～355 mm、螺旋轴转速97～137 r/min。以比功耗作为输送性能评价指标,采用3因素3水平的Box-Benhnken响应面分析法进行参数优化试验,得到了影响比功耗各因素的主次顺序:喂入量、螺距、螺旋轴转速。以比功耗最小为优化目标,利用Design-expert的优化模块对试验结果进行分析,确定出各因素对指标影响的最佳参数组合:螺距335 mm、螺旋轴转速117 r/min、喂入量30 kg/min,输送性能优化后比优化前提高了8%,上述成果满足预期设计目标,可为螺旋式输送装置的参数优化和结构改进提供一定的参考和指导。     

揉碎玉米秸秆螺旋输送装置参数试验优化

针对农业纤维物料螺旋输送装置输送功耗大、效率低的问题,以比能产量和功耗为输送性能的评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,并以比能产量最大,功耗最小为优化目标,对影响螺旋输送性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,当螺距为300～355mm,螺旋轴转速100～140r/min、喂入量30～70kg/min时,螺旋输送装置能满足较高效率较低能耗输送要求;各因素对比能产量影响的主次顺序为:喂入量、螺距、螺旋轴转速;影响功耗的主次顺序为:喂入量、螺旋轴转速、螺距;螺旋输送装置优化参数组合为:螺距325mm,螺旋轴转速100r/min,喂入量30kg/min。优化后螺旋输送装置的比能产量为0.084 6kg/W,较优化前提高了4.96%,功耗为439.781W,较优化前降低了2.44%。     

谷子联合收获机脱粒装置设计与试验

针对现有谷物联合收获机脱粒装置对谷子脱粒清选困难的问题,采用田间单因素试验、正交试验、二次回归正交试验的方法,研究脱粒元件、滚筒转速、凹板筛筛条间距、脱粒间隙4因素对谷子脱粒效果的影响规律,分析各因素的显著性,并建立回归模型。结果表明:影响脱粒性能的因素主次顺序为:凹板筛筛条间距、滚筒转速、脱粒间隙、脱粒元件;最优参数组合为凹板筛筛条间距7.9mm,滚筒转速928.3r/min,脱粒间隙10.4mm,全纹杆脱粒元件。     

双层毛刷辊式扇贝清洗工艺参数优化

为获得双层毛刷辊式扇贝清洗机最优清洗参数,以清洗率、破损率为试验指标,以上层毛刷辊转速,下层奇数毛刷辊转速,下层偶数毛刷辊转速为主要影响因子对海湾扇贝进行清洗试验。清洗试验在单因素试验的基础上进行正交实验研究。结果表明:两层毛刷辊间距为15mm,上层毛刷辊转速Va=60r/min,下层奇数毛刷辊转速Vb=45r/min,下层偶数毛刷辊转速Vc=75r/min时获得最佳清洗效果。清洗率平均值达13.75%,破损率平均值达2.1%;5kg清洗时间平均为100s。结果可为扇贝清洗工艺设备的设计提供参考,为双层毛刷辊式扇贝清洗机工作参数的匹配提供理论依据。     

气吸辊式水稻精量直播排种器的设计与试验研究

针对我国现有水稻精量直播排种器对种子适应性差、伤种率高、排种速度低等问题,设计气吸辊式水稻精量直播排种器,并进行种子吸附条件分析,确定影响工作性能的参数;完成了参数的单因素试验和正交试验研究。结果表明:所设计的排种器能够满足水稻芽种的精量穴播和低伤芽率的要求;吸种针孔径与排种器吸种性能影响呈正相关趋势,吸种针孔径选择应大于0.60mm;影响排种器播种性能的因素主次顺序依次为吸种针孔径、吸种真空度、吸种辊转速,当吸种针孔径为1.55mm、吸种真空度为0.035MPa、吸种辊转速为50r/min时播种效果较好,吸种合格率为98%。     

麻风果脱壳机的设计与试验研究

为了适应麻风果深加工产业化,实现机械化脱壳工艺,作者自行研制了一种高效、可靠的麻风果脱壳机.并通过以脱壳率和破损率为试验测量指标,进行了麻风果初始含水率、挤压滚轮转速、挤压间隙三因素三水平正交试验,采用综合评价法对所选的参数进行优化和试验对比.分析结果表明,含水率和挤压间隙在显著性水平α=0.01的水平下对综合评价值影响极显著;辊轮转速在显著性水平α=0.05的水平下对综合评价值影响显著.其影响主次因素依次为:挤压间隙→麻风果含水率→辊筒转速.最佳组合为:麻风果初始含水率20%、辊筒转速300 r/min、挤压间隙5 mm.经过参数优化后,可得到脱壳率大于85%,而破碎率可控制在10%以内的脱壳效果.     

滚筒栅条式红枣分级装置优化设计与试验

采用2因素3水平正交试验对传统的滚筒栅条式红枣分级装置进行了优化设计及试验,研究了不同螺旋螺距和滚筒转速对红枣混级率和生产效率的影响.结果表明:内螺旋螺距对分级装置的影响较大,优化后的内螺旋螺距为60mm,滚筒转速为32r/min.     

双向螺旋黑水虻虫沙收集装置设计与试验

针对黑水虻虫沙难以收集的问题,结合虫沙机械物理性能,设计了一种双向螺旋虫沙收集装置,对装置的工作原理与结构参数进行了分析与计算。为了确定双向螺旋虫沙收集装置的工作性能并得到最佳的工作参数,以双向螺旋转速、排料螺旋转速、虫沙厚度为试验因素,以排料管单圈排料量和收集完成时间为评价指标,对含水率43.6%的虫沙进行单因素和多因素正交试验分析,确定了各工作参数的主次顺序。结果表明,影响单圈排料量因素的主次顺序为排料螺旋转速虫沙厚度双向螺旋转速,影响收集完成时间因素的主次顺序为虫沙厚度排料螺旋转速双向螺旋转速。多因素正交试验与方差显著性检验有较好的一致性,排料螺旋转速和虫沙厚度对单圈排料量的影响均显著(P0.05);虫沙厚度对收集完成时间的影响显著(P0.05)。通过对2个评价指标进行综合评分法分析,得到的最优因素组合为双向螺旋转速78 r/min,排料螺旋转速68 r/min,虫沙厚度4 cm,经验证试验得到平均单圈排料量为142 g,平均收集完成时间为48 s,满足虫沙收集要求。研究结果可为螺旋收集虫沙设备的优化设计提供重要参考。     

圆盘式开沟机正反转开沟运动学分析及参数优化

针对圆盘式开沟机开沟方式、作业参数选择不合理,造成工作过程中功率消耗大的问题,通过理论分析和试验验证,研究开沟方式、作业参数与功率消耗的关系。对正、反转开沟过程进行运动学分析,建立开沟方式与开沟深度的适应性方程。利用室内土槽试验台,构建正、反转开沟功耗测试系统。单因素试验表明:当开沟深度为0~368mm时,反转开沟功率消耗大于正转开沟;当开沟深度为368~500mm时,正转开沟功率消耗大于反转开沟。采用正交旋转组合试验,研究了开沟深度、刀盘转速和前进速度对功率消耗的影响规律,得出各因素对正转开沟功率消耗影响的主次顺序是:开沟深度前进速度刀盘转速,对反转开沟功率消耗影响的主次顺序是:开沟深度刀盘转速前进速度。采用多因素单目标优化方法,建立功耗模型并求解得出,当开沟深度为185mm,刀盘转速为190r/min,前进速度为0.85km/h时,正转开沟功耗最小为29.47kW;当开沟深度为415mm,刀盘转速为217r/min,前进速度为1.03km/h时,反转开沟功耗最小为36.28kW。验证试验表明:2种开沟方式下,理论值和试验值的相对误差分别为7.32%和2.47%。     

甘蔗汁澄清工艺研究

为了明确振荡工艺和离心工艺对甘蔗汁澄清效果的影响,采用单因素试验探讨了振荡时间、振荡温度和振荡速度对甘蔗汁澄清效果的影响,并利用L9(34)正交试验得出最优振荡条件组合;在最优振荡条件组合的基础上进一步考察了离心机的转速、离心时间和升降速度对甘蔗汁澄清效果的影响,并利用L9(34)正交试验得出最优离心条件组合。结果表明,最优振荡条件组合为:振荡时间60 min、振荡温度70℃、振荡速度150 r/min,各因素的主次影响顺序依次为振荡温度、振荡速度、振荡时间;最优离心条件组合为:离心机转速9 000 r/min、离心时间12 min、升降速度10档,各因素的主次影响顺序依次为离心机转速、离心时间、升降速度,在最优振荡条件和离心条件下,甘蔗汁的透光率达86.3%。     

油菜收获圆盘式切割器的设计与性能试验

为了寻求减少油菜联合收获机割台损失的途径,设计了一种适应油菜收获的圆盘式切割器。利用摆锤冲击试验机,研究单株油菜的生物物理特性,得出适合油菜切割的高度为200～400 mm。运用自制的自走式切割试验装置,对影响切割功耗和落粒损失的切割速度、切割高度、刀盘倾角等进行了单因素和多因素正交试验。单因素试验结果表明,在切割转速700 r/min,切割高度300 mm,刀盘切割倾角10°时,其切割功耗为30.19 W,落粒损失为1 162粒。正交试验结果表明,切割转速750 r/min,切割高度250 mm,刀盘切割倾角10°,装置前进速度0.4 m/s,刀片6片为最佳参数,与正交5号试验相近,其切割功耗36.39 W,落粒损失895粒。     

油菜收获圆盘式切割器的设计与性能试验

为了寻求减少油菜联合收获机割台损失的途径,设计了一种适应油菜收获的圆盘式切割器。利用摆锤冲击试验机,研究单株油菜的生物物理特性,得出适合油菜切割的高度为200~400 mm。运用自制的自走式切割试验装置,对影响切割功耗和落粒损失的切割速度、切割高度、刀盘倾角等进行了单因素和多因素正交试验。单因素试验结果表明,在切割转速700 r/min,切割高度300 mm,刀盘切割倾角10°时,其切割功耗为30.19 W,落粒损失为1 162粒。正交试验结果表明,切割转速750 r/min,切割高度250 mm,刀盘切割倾角10°,装置前进速度0.4 m/s,刀片6片为最佳参数,与正交5号试验相近,其切割功耗36.39 W,落粒损失895粒。     

玉米秸秆茎叶分离装置的设计与试验

【目的】设计玉米秸秆茎叶分离机械,为农业废弃物玉米秸秆的资源化利用提供技术支持。【方法】基于压扁碾搓法原理,设计了一种由压辊机构、剥辊机构、清理机构等组成的茎叶分离装置,以实现对玉米秸秆的茎叶分离,并采用含水率为21.68%的玉米秸秆对分离装置参数进行了正交试验优选。【结果】影响秸秆茎叶分离率的主次因素依次是压辊间隙、剥辊速比和压辊转速。玉米秸秆茎叶分离的优选方案为：压辊间隙8 mm,剥辊速比1.6,压辊转速200 r/min。在此条件下,玉米秸秆的茎叶分离率可达到92.9%。【结论】该装置可用于玉米秸秆的茎叶分离,有效提高了分离效果。     

穴盘苗取投苗装置的设计与试验

设计了一个将蔬菜和烟草幼嫩脆弱型穴盘苗取出并投送至指定位置的机构,该机构包含定位输送装置与取投苗装置。在穴盘输送台上对生长至3~4片真叶的烟草穴盘苗进行取投苗试验,以伤苗率、取苗成功率、投苗成功率为评价指标,对取苗机构的电机转速、苗夹安装高度、机械手指的插入角度等进行了单因素试验与多因素正交试验。单因素试验结果表明,取苗机构的电机转速为120 r/min时,伤苗率为1.5%,取苗成功率为92.5%,投苗成功率为93.12%;苗夹的安装高度为90 mm时,伤苗率为1.32%,取苗成功率为91.2%,投苗成功率为94.45%;机械手指的插入角度为7°时,伤苗率为1.28%,取苗成功率为93.35%,投苗成功率93.1%。正交试验结果表明,取苗机构的电机转速为120 r/min,苗夹的安装高度为90 mm,取苗爪的插入角度为7°时,为最优组合,伤苗率为1.8%,取苗成功率为94%,投苗成功率为96.9%。     

提高梗丝机切丝合格率的研究

以提高梗丝切丝合格率为目标,对配方梗（A类烟梗、B类烟梗）进行正交试验,优化刀门压力、刀门高度以及刀辊转速等参数组合。试验结果表明影响梗丝合格率因素的主次顺序为刀门压力〉刀辊转速〉刀门高度;在来料稳定、符合工艺标准的情况下,刀门压力0.33MPa、刀棍转速480～520rpm、刀门高度110～120mm,切梗丝合格率最高。     

油葵联合收获机割台搅龙与链耙输送器关键部件设计

针对现有联合收获机割台搅龙向链耙输送器输送油葵时产生的回带和堵塞问题,对搅龙和链耙输送器关键部件进行优化,设计加工试验台架并进行了试验研究.单因素试验确定搅龙转速最优水平为170r·min-1、搅龙拨板倾角最优水平为12°,输送槽倾角和搅龙底板倾角最优水平为25°,刮板高度最优水平为50mm,输送间隙最优水平为25 mm.根据单因素试验结果搅龙转速、搅龙拨板倾角和输送槽倾角对输送效果影响较大,正交试验表明,影响输送效果的主次因素为输送槽倾角、搅龙转速、搅龙拨板倾角,最优参数组合为搅龙底板倾角和输送槽倾角均为25°,搅龙转速170r·min-1,搅龙拨板倾角12°;该条件下输送率为100％,籽粒脱落率不足0.6％,输送过程稳定可靠,不存在堵塞问题,完全满足油葵联合收获机的作业要求.     

农家肥撒施机螺旋式撒肥器抛撒性能的试验研究

农家肥撒施机是农家肥施肥机械化作业的重要机具。文中以螺旋式撒肥器为对象,采用试验优化设计的方法,研究了撒肥器的转速、螺旋的螺距和肥料的输送速度对抛撒性能的影响。结果表明:转速为375~400 r/min、螺距340 mm、输送速度12 mm/s能使有效幅宽满足设计要求,不均匀度较小。     

山核桃破壳机的设计

设计了一种基于挤压方式的山核桃破壳机械。特殊设计的螺旋碾桶和轧辊配合,实现山核桃破壳。选择轧楞倾角、碾桶螺距和轧辊转速为正交试验的3个因素,并通过极差分析和方差分析,确定轧楞倾角为15°、轧辊转速20 r/m in和碾桶螺距为2倍栅格宽度为其最优组合。试验结果表明,该设备破壳率99.4%、碎仁率为0.6%,改善了破壳质量,并提升了山核桃破壳机械化生产水平。     

表皮葡萄球菌产蛋白酶工艺的优化研究

表皮葡萄球菌C8菌株产蛋白酶的工艺条件进行了优化研究。结果表明,接种量、初始pH值以及摇床转速对产蛋白酶均起显著作用,主次顺序依次为：初始pH值＞摇床转速＞接种量;经L9（3^4）正交试验优化,得出最佳条件为：接种量（体积比）16%,初始pH值5.5,摇床转速180 r/min。在此基础上构建的专用产酶条件,使蛋白酶活力达到34.52 U/ml。     

对辊挤压式核桃破壳装置的设计与试验研究

针对我国核桃初加工技术落后的特点,设计了一种对辊挤压式核桃破壳装置,阐述了该装置的结构特点及工作原理,并对影响破壳效果的各因素进行了正交试验.结果表明:一次性破壳率受挤压辊Ⅰ转速影响最大,受挤压辊Ⅱ转速影响次之,受挤压间隙影响最小;高路仁率受挤压辊Ⅱ转速影响最大,受挤压间隙影响次之,受挤压辊Ⅰ转速影响最小.当挤压辊Ⅰ的转速为95 r/min,挤压辊Ⅱ的转速为75 r/min,挤压间隙为33mm时,能取得较好的破壳效果.