国家农业科技园区农业科技创新服务平台设计

针对国家农业科技园区对科技创新服务平台的需求,该文提出了一种基于信息化技术的解决方法。该方法在可察、可考和可用的三重要求下,首先明确角色及其相互关系,规范了角色的业务需求和主要的业务流程。遵循设计的角色、需求和流程,系统开发部署后测试稳定、正常。可以有效支撑国家农业科技园区的相关科技活动。     

仿生敲击式山核桃破壳机的设计与试验

针对目前国内山核桃破壳机实用机型少,破壳率较低,果仁损伤率较高等情况,提出了一种仿生敲击(即模仿人工加工山核桃的方式)破壳方式,研制一款仿生敲击式山核桃破壳机。根据山核桃的物料特性以及破壳时所需的各项力学特性参数,建立了破壳机构设计的数学模型。确定了敲击臂的结构尺寸,优化了凸轮结构,并最终得到了凸轮的实际轮廓曲线。该文阐述了破壳机的总体结构与性能,建立了整机的三维实体模型,并根据建模制造了样机。该样机通过现场试验,结果表明:山核桃的含水率为14.55%~16.35%,大小为直径18~22 mm(沿缝合线方向)时,破壳率为99.41%,果仁损伤率为6.25%,生产率为94.93 kg/h,满足生产要求。该研究丰富与完善了坚果类果实的破壳机理与方法,为含隔坚果类的破壳机具设计与开发提供系统的理论依据和应用基础。     

刀削结合滚动摩擦进料竹笋剥皮机设计与试验

针对目前我国竹笋剥皮机械化程度低的问题,设计一种刀削结合滚动摩擦进料竹笋剥皮机。根据竹笋物理特性参数和人工剥笋原理,对竹笋剥皮过程进行力学与运动学分析,确定了影响剥皮效率、损伤率和剥净率的主要因素为刀片安装倾角、剥皮辊转速以及滚筒与剥皮辊轴心高度差,在此基础上,给出了竹笋剥皮机关键部件的设计依据。为获得样机最佳试验物料,以竹笋长度、基部直径作为试验因素进行单因素试验,确定长度为300～320mm、基部直径为29～32mm的竹笋作为剥皮机正交试验物料样本。利用Design-Expert软件设计三因素三水平正交试验,并结合实际工作情况确定最优参数组合,结果表明：当刀片安装倾角为30.12°、剥皮辊转速为229.18r/min、滚筒与剥皮辊轴心高度差为15.43mm时,笋肉损伤率为6.81%,笋皮剥净率为94.59%。在该条件下开展验证试验,得到损伤率、剥净率分别为7.10%、93.22%,与优化参数基本一致,满足剥笋要求。     

山核桃物料风选机理与风选性能试验研究

破壳后物料分离是山核桃深加工的关键技术,仿真分析了山核桃破壳后各种形状壳仁的物理特性。研究利用物料的壳与仁的含水率的区分度、物料的力学参数与其形状系数使壳、仁和壳仁嵌合物的悬浮速度重合区间减小,并且研究了风速均匀性和控制风速精度对复杂物料风选的影响。混合物料试验确定了在风速8. 2 m/s、仁含水率为23. 6%、壳含水率为5%、迎风面容量比为50%左右时,总体清选率为99. 2%、误选率为0. 8%,剩余物料在含水率均为23. 6%、风速为11. 7 m/s时使清选率达到100%、误选率2. 3%,含水率为23. 6%时物料最大碰撞力为0. 003 1 N。     

嫩板栗脱蒲试验台的设计与试验

基于国内板栗脱蒲机,针对六至八成熟的嫩板栗存在的机器脱蒲分离率低、适应性差、容易损伤及嫩板栗成熟周期短等问题,设计了一种嫩板栗脱蒲试验台。该试验台选用柔性挤压的脱蒲方法,利用旋转的脱蒲滚子与栅栏挤压杆相互揉搓挤压作用对嫩板栗进行脱蒲。该试验台的脱蒲滚子及栅栏挤压杆均可更换。通过试验对比,可以分析出不同类型的脱蒲滚子与挤压杆对板栗脱蒲的影响。此外,本试验台配备了变频器,可以在不更换电动机的前提下,将电动机的转速进行随意调节。测试结果表明:该试验台不同的脱蒲滚子、栅栏挤压杆及主轴的旋转速度都会对嫩板栗的脱蒲造成不同的影响,根据不同的数据可以为嫩板栗脱蒲机械提供不同的改善方案及理论依据。     

便携式山核桃高空拍打采摘机设计与试验

为了解决我国山核桃高空采摘困难、提高采摘效率、降低采摘成本,根据山核桃果实与树枝分离力试验结果,设计了便携式山核桃仿人工高空拍打采摘装置。阐述了采摘机关键部件设计过程,并对采打机构进行了数学建模与计算,应用ADAMS对采打机构进行仿真,确定了拍打机构的机构与工作参数,为采摘机设计提供了依据。山核桃采摘试验结果表明:果实采净率具有显著性影响(P=0.05),果实采净率随拍打频率的增大而增大,频率在13.33 Hz时达到最大值,采净率为90.3%;对枝芽损伤较小,但拍打频率越大,对枝芽损伤越明显,建议拍打频率采用10~13.33 Hz,此时平均采净率达到85.1%~90.3%,且对枝芽没有破坏性损伤。     

可调宽窄行水稻插秧机移箱机构设计与校核

主要阐述了一种新型高速可调宽窄行水稻插秧机移箱机构的设计与关键件强度校核工作。该机构的整体结构设计主要采用逆向工程的设计方法,参考现有成熟机型的外形构造和材料选择等,初步设计优化后,完成基本的设计任务。通过分析移箱机构中关键件滑块的运动过程,建立起等效的弹簧减冲击模型,经过一系列的计算得到滑块的最大载荷,再利用ansys/workbench有限元分析软件,对其进行静力学强度与疲劳强度分析,从而完成零件的强度校核工作。     

撕扯振动式嫩板栗脱蒲机设计与试验

针对国内板栗脱蒲机对成熟度60%~70%的嫩板栗存在的机器脱蒲分离率低、适应性差,容易损伤等问题,设计了一种撕扯振动式的嫩板栗脱蒲机。该机选用撕扯振动式脱蒲方法,利用先由锯齿形辊子对嫩板栗蒲进行撕扯和固定的沟槽式辊子揉搓,再由滚筒里柔性转动辊子上尼龙棒振动和圆筒上的柔性脱蒲棒的挤压联合作用对嫩板栗进行脱蒲。测试结果表明:该机采用的脱蒲方式新颖,能够最大限度地将嫩板栗蒲与板栗籽剥离,对于减轻栗农的劳动强度、缩短栗子从采摘到上市的时间发挥了极大的作用,值得进一步推广与普及。     

撕扯振动式嫩板栗脱蒲机试验研究

撕扯振动式嫩板栗脱蒲机脱蒲的剥净率和损伤率受各种因素的影响,为了得到较高的剥净率和较低的损伤率,需要根据不同的工艺参数进行优化。以撕扯振动式嫩板栗脱蒲机为研究对象,研究锯齿式辊子与沟槽式辊子之间间距、柔性振动辊子转速及倒入嫩板栗个数对脱蒲率的影响,采用单因素试验和正交试验方法安排撕扯振动式嫩板栗脱蒲机脱蒲试验。结果表明:单因素试验中锯齿形辊子与沟槽式辊子间间距为50mm时脱蒲效果最好;在正交试验中,锯齿形辊子与沟槽式辊子间间距为50mm、柔性振动辊子转速为560r/min、脱蒲时倒入嫩板栗个数为40个时效果最好。     

不同金属离子对生物质发酵产氢的影响

为揭示不同金属离子在生物质发酵产氢中的作用规律,以混合菌群发酵产氢为研究对象,采用正交试验设计的方法,考察了7种金属离子对生物质发酵产氢的影响。通过对不同金属离子质量浓度及相互关系对发酵产氢影响的综合比较,获得以下结论：促进混合菌群发酵产氢的金属离子组成为：Fe2+ 20 mg/L,Zn2+ 0 mg/L,Ni2+ 1 mg/L,Mg2+ 10 mg/L,K+ 100 mg/L,Fe3+ 100 mg/L,Mn2+ 1 mg/L;H2与CO2、总产气量存在显著的正比关系,与糖利用率无直接关系;以PDB（马