夹持压力可控的香梨采摘末端执行器设计与试验

库尔勒香梨是新疆特色水果,其酥脆特点为香梨机械化采摘带来较大挑战。为了降低香梨机械损伤及实现自动采摘,在分析物理特性、力学模型的基础上研制了夹持压力可控的夹持-扭转协同工作的香梨采摘末端执行器,主要包括夹持部件、旋转部件、压力反馈单元及控制单元等。以夹持-扭断时间、放果时间和采摘成功率为指标,进行采摘试验,结果表明:夹持压力阈值和扭转角度分别为7N和60°时,夹持-扭转时间在1.01～1.75s之间,放果时间在0.43～0.91s之间,采摘成功率约为94.6%。该末端执行器采摘速度快、成功率高,可为香梨采摘机器人的研发提供参考。     

成熟期库尔勒香梨理化指标变化规律及相关性研究

为了研究库尔勒香梨成熟过程中理化指标的变化规律,探求成熟期库尔勒香梨主要理化指标间的相关性,以成熟期库尔勒香梨为研究对象,研究库尔勒香梨果实硬度、叶绿素含量、SSC(可溶性固形物含量)和维生素C含量的变化规律;采用相关分析和回归分析的方法,应用Spss软件和Excel软件对指标均值以及各指标间相关性进行了分析,并对试验结果进行了实验验证。研究结果表明:在成熟期内,库尔勒香梨果实理化参数变化范围分别为:硬度4.23~7.99 kg/cm2、叶绿素3.17~6.54 mg/100 g、SSC11.54%~15.41%、维生素C 1.9~4.2 mg/1 0 0 g;随着成熟的深入,果实硬度逐渐降低、叶绿素含量逐渐减少、SSC逐渐增加、维生素C含量逐渐增加;各指标均值在0.01水平上显著相关。回归分析过程中选取最优的拟合方式,并建立相应的数学模型,果实硬度和SSC与叶绿素含量和维生素C含量间决定系数均大于0.95,验证试验预测值与测量值误差小于3.2 1%,在库尔勒香梨成熟过程中可应用果实硬度和SSC对叶绿素和维生素C含量进行预测。研究结果能够为库尔勒香梨成熟度评价和分级提供参考。     

糙米二次加湿调质工艺优化与试验

为解决干燥后储藏的低含水率稻谷碾米加工时存在整精米率低且能耗高以及单次加湿又无法满足加湿目标的问题,以糙米(含水率12%)为原料,研究二次加湿调质工艺中单次加湿量、润糙温度及润糙间隔时间对整精米率的影响规律.在单因素试验的基础上,采用二次旋转组合设计方法,用SAS软件处理试验数据,并进行验证试验.结果表明,在单次加湿量为1.56%、润糙温度为29.6℃、润糙间隔时间为64.6 min的条件下,整精米率提高15.42%,碾米能耗降低26.86%.     

坚果壳仁分离的研究现状与分析

坚果破壳取仁是坚果深加工的基础,是提高坚果附加值的重要途径,壳仁分离是坚果破壳取仁的重要工序,是提高坚果壳仁分净率和降低损失率所面临的一个重要技术难题。为此,简要介绍了国内外坚果壳仁分离的现状,重点从壳仁分离技术、壳仁混合物空气动力学特性及壳仁分离机械三方面进行了详细阐释,分析了坚果壳仁分离加工中存在的不足,指出今后坚果壳仁分离的发展方向,旨在为坚果壳仁分离术及分离设备的开发研究提供参考。     

ZnCl_2/AlCl_3活化制备棉秆活性炭的研究

以新疆棉花秸秆为原料,Zncl2/Alcl3为活化剂制备棉秆活性炭,探讨了Zncl2/Alcl3与棉秆比例、Zncl2与Alcl3比例、浸渍时间、活化温度及活化时间对棉秆活性炭收率和碘吸附值的影响,并采用SEM对制备的棉秆活性炭进行了表征。结果表明,Zncl2/Alcl3活化制备棉秆活性炭表面有较清晰的孔道结构,分布有形状、大小不一的发达的孔洞;在试验范围内得到Zncl2/Alcl3活化制备棉秆活性炭的较优工艺条件为:Zncl2/Alcl3与棉秆比例1:1、Zncl2与Alcl3比例9:1、浸渍时间16h、活化温度600℃、活化时间90min,在此条件下制备的棉秆活性炭的收率为24.18%,碘吸附值为693.71mg/g,BET比表面积410m2/g,平均孔径3.19nm,孔容0.327cm3/g。     

基于电学特性库尔勒香梨冲击损伤模型构建

目的 为了有效量化库尔勒香梨因冲击载荷造成的损伤,实现库尔勒香梨冲击损伤量化评价。方法 以不同成熟度库尔勒香梨为实验材料,探究不同成熟度下冲击高度与香梨损伤程度的关系,构建冲击高度与香梨损伤程度模型,依据电学特性检测系统构建不同测试频率下电学参数并联等效电容（Cp）与冲击损伤程度的量化模型。结果 在同一冲击高度下,香梨损伤程度与成熟度成正比关系。当成熟度为H1—H5,冲击高度为30 cm,与瓦楞纸板进行冲击时,香梨表面未发现损伤。当冲击高度达到150 cm时,不同成熟度香梨表皮均已破损,不同成熟度香梨冲击高度与损伤程度量化模型决定系数R2为0.984 9～0.9985,可有效量化评价不同成熟度香梨冲击高度与损伤程度的关系。在同一测试频率下,Cp值随着香梨损伤程度的增加而增大。随着测试频率的升高,电学参数Cp值逐渐减小,5种测试频率、不同成熟度下的量化模型决定系数R2的平均值由高到低为1 kHz、1 MHz、10 kHz、100 kHz、100 Hz。结论 在测试频率1 kHz下,所构建的电学参数Cp与冲击损伤面积的量化模型检测效果相对最优,能够有效量化评价香梨的损伤程度。该模型的构建为...     

基于ANSYS的残膜回收机提土筛膜组件机架静力学及模态分析

残膜回收机提土筛膜组件机架是重要的承载部件,为避免作业过程中出现机架结构强度不足和共振问题,运用Solidworks软件建立三维几何模型,并采用ANSYS软件分别对其进行有限元静力学及模态分析。静力学分析结果表明:机架在静载荷51.975×10~(-3) MPa下最大位移0.118 9 mm,最大应力为23.441 MPa,小于机架材料的屈服强度235 MPa。模态分析结果表明:机架前6阶固有频率的范围是93.617～32.582 Hz,与激励频率0～15 Hz不在相同范围,故工作时不会引起机架发生共振。研究结果可为相关机械结构设计提供参考。     

横流式糙米加湿机加湿均匀性研究

为实现横流式糙米加湿调质机的均匀加湿,以糙米(含水率12.0%)为原料,研究横流式糙米加湿调质机的各关键工作部件在不同技术参数条件下对加湿均匀性的影响。采用二次旋转组合设计试验,研究落料板孔径、料层高度及搅拌拨爪转速对加湿均匀性的影响规律。用SAS软件处理试验结果,表明落料板孔径为Φ14.26 mm、搅拌仓内料层高度257.30 mm、搅拌拨爪转速为24.29 r/min的参数条件下加湿调质,糙米加湿调质机仓内的糙米含水率标准差为最小值0.096,研究结果可以促进糙米加湿调质技术的应用和推广。     

双轴桨叶式混合机内椭球颗粒混合特性模拟

为探讨双轴桨叶式混合机内椭球颗粒的随机运动和混合特性,采用离散元法对颗粒混合过程进行了模拟研究。从单颗粒的随机运动轨迹、颗粒群的流线运动轨迹的角度分析了颗粒运动规律及混合特征,定量描述了混合程度与转子旋转圈数的数学关系。结果表明:混合机内椭球颗粒的随机运动剧烈,径向和轴向上的混合效果良好;分层颗粒的混合均匀是在对流混合,剪切混合和扩散混合共同作用下实现的;分层颗粒的混合度与转子旋转圈数直接相关,混合度与圈数的关系符合指数增长模型。     

碾后白米水冷式降温工艺研究探讨

为研究白米水冷却降温工艺的最优工艺参数,采用自制的白米水冷却试验台,对白米水冷却降温工艺中的冷却水水温、冷却水流量、碾后白米温度和白米流量与冷却后米温的关系进行了试验研究;以抛光后大米的整精米率作为考核指标,比较了水冷却与风冷却降温工艺,并应用SAS软件对试验数据进行了处理.研究结果表明,水冷却降温过程中冷却水水温、冷却水流量、碾后白米温度和白米流量对冷却后米温影响显著,白米在适宜含水率(15％～16％)的条件下,经水冷却降温后抛光的整精米率可较风冷却降温提高4％～7％.研究结果可为白米的水冷却降温工艺的运用提供参考依据.