玉豆带状复合种植全程机械化技术与装备研究进展

为解决玉米大豆争地矛盾，充分发挥玉米/大豆（玉豆）带状复合种植技术的优势，实现高产、高效、可持续发展，笔者所在研究团队针对现有玉豆带状复合种植技术与装备存在的问题，按照农机与农艺融合的指导思想，研制出轻简、高效、优质的种、管、收机具，实现了玉豆带状种植全程机械化。文章对机具的研究进展进行了总结，并对玉豆带状复合种植全程机械化今后的研究方向做了展望，指出种、管、收机具将以种植装备智能化、田间管理多功能、高效低损联合收获等技术为未来研究的重点。     

自动清粪机器人控制系统的设计

针对清粪工作劳动强度大、清扫环境恶劣、畜牧监视困难、改变畜牧生长环境等难题,提出了一种以全新的STC11F32XE单片机核心控制系统的自动清粪机器人,设计开发出一种可以远程控制的清粪机器人畜牧设备,详细介绍了系统的组成,通讯等。为进一步优化设计方案,在计算机上进行了虚拟仿真及现场安装调试,并在系统上具有一定的开放,便于输入不同养殖场的工作环境。最终确立了一套完整的软件系统和设计方案,此系统具有工作稳定,安全可靠,易于控制,工作效率高,成本低廉,并且适合不同的养殖场地等特点。因此,研究的自动清粪机器人对我国畜牧养殖业机械自动化的使用具有重要意义。     

基于慧鱼模型对焊接机器人无碰撞轨迹规划的研究

根据焊接机器人加工过程中所要完成的轨迹及避障任务,进行了机器人沿一定轨迹运动的无碰撞轨迹规划。首先通过同心圆柱面配合切面投影方法来细化机器人工作空间,寻优无碰撞加工路径。再基于慧鱼(fishertechnik)创意组合模型组装了三个自由度的焊接机器人来验证其加工轨迹。最后借助仿真软件获得优化的机器人三维空间加工路径。     

鲜切高山野山药片微波间歇干燥特性研究

为深入研究高山野山药的干燥特性,自制微波间歇干燥试验装置,采用四因素四水平(微波功率、切片厚度、加热时间、间歇时间)对鲜切高山野山药片进行微波间歇干燥试验,得出鲜切高山野山药片微波间歇干燥的干燥变化规律,并对结果进行分析。结果表明:高山野山药片微波间歇干燥过程大致包括加速、恒速和降速阶段;并且加热时间为7s时干燥色泽最好,此时切片厚度对收缩特性产生显著影响,提高切片厚度有利于保持高山野山药片的干后体积。该研究结果对于了解干燥高山野山药乃至相关农产品的过程具有一定的指导意义。     

超微粉碎技术在豆腐加工中的研究进展

在豆腐的制备过程中,豆浆的制取方式十分重要,直接影响豆腐的凝胶强度、弹性、内聚性和口感。超微粉碎技术作为一种新兴的制浆技术,不仅能减小豆浆的粒径、赋予产品细腻的口感、改善原料的加工性能,还能在一定程度上避免豆渣中所含营养成分的流失,在豆浆及豆腐的制备过程中使用越来约普遍。本文综述了干法超微粉碎制浆技术和超声波、胶体磨、高压均质、超高压均质等湿法超微粉碎制浆技术的研究与应用现状,比较了各种制浆技术的优、缺点,并对今后豆腐制浆技术的研究方向进行了展望,旨在为加快研究"营养、高效"的豆腐制浆技术提供参考。     

苹果片微波间歇干燥特性及模型拟合

利用微波在线检测装置将微波间歇干燥技术用于苹果片薄层干燥试验,研究了苹果片在700、600、450、250 W功率,切片厚度为3、5、7、9 mm,单次微波加热时间4、5、6、7 s下的干燥动力学特性。试验结果表明,苹果片微波间歇干燥过程属于降速干燥。微波功率、切片厚度、加热时间对干燥过程影响显著。水分有效扩散系数随着干燥功率的升高、切片厚度的增加、加热时间的延长而增加。通过模型拟合可知Weibull模型具有较高的预测精度,能很好地描述苹果片微波间歇干燥试验过程规律,利用逐步回归法,确定了Weibull模型参数α、β的表达式。模型的尺度参数α随功率增大、厚度减小、加热时间增加而减小,说明增大干燥功率、减小切片厚度、延长加热时间可以显著缩短干燥时间、提高干燥效率。功率、厚度和加热时间对形状参数β影响很小,说明干燥过程中物料状态变化较小。     

酒糟微波间歇干燥特性及动力学模型

利用自制的微波干燥在线测试装置,对酒糟的微波间歇干燥特性进行实验研究,探讨不同微波功率、糟层厚度及间歇比对酒糟湿基含水率、失水速率和温度的影响,得出酒糟微波间歇干燥的失水规律。根据实验数据建立酒糟微波间歇干燥的动力学模型,并对模型进行统计检验。结果表明,经拟合得到酒糟微波间歇干燥的最佳模型为Page模型,拟合方程为：ln (－lnMR)＝ －3.9977＋0.0038P－0.6427H－0.4118R ＋(1.7216 ＋ 0.0001P ＋0.0200H－0.0403R) lnt,此方程能够较好地描述酒糟的干燥过程,准确预测各阶段酒糟的含水率和失水速率。     

银杏果微波间歇干燥工艺的优化

为探究银杏果微波间歇干燥最佳工艺,选取微波功率、加热时间和间歇时间为试验因素,以干燥过程平均 干燥能耗、质量干燥速率以及干燥后的感官品质评分为评价指标,采用二次正交回归试验优化银杏果微波间歇干燥 工艺,运用BackWard分析法建立二次回归数学模型,并对回归模型进行响应面分析。结果表明：所选试验因素对 干燥进程有显著影响,其强弱顺序为：加热时间＞微波功率＞间歇时间。试验因素之间存在交互作用。采用响应面 寻优法得到银杏果干燥的最佳工艺参数为：微波功率4.5 W/g、加热6.5 s、间歇80 s,在此条件下,质量干燥速率为 0.157 kg/（h·kg）,平均干燥能耗为65.54 kJ/g,感官品质评分为8.5。实验结果对改进干燥设备和银杏果微波干燥 有一定的参考价值。     

花生脱壳力学特性的实验研究

利用微机控制的电子拉压实验机对川西地区花生进行施压的力学实验。并以花生破损力为目标参数,以施压方向、施压速率、含水率为因素进行三因素三水平有重复观测值的正交试验。结果表明：花生壳厚沿不同部位均匀分布;花生在被压缩时,均会经过弹性变形、塑性变形和突然破裂3 个阶段;花生施压方向、施压速率、花生含水率对花生破损力都有极显著影响,并得到不同方向在弹性范围内的花生壳压缩与变形的回归方程,提出花生脱壳的最佳参数组合为花生施压力方向为顶面(x 向)、施压速率为30mm/min、含水率15.8%。     

葵花籽仁力学特性的有限元分析

为减少葵花籽仁在收获、储运过程中的机械损伤,并为相关机械的设计提供理论依据,根据测量得到的几何尺寸与试验得到的力学参数,建立了葵花籽仁的物理模型及有限元计算模型。通过有限元分析的方法,分析了葵花籽仁在不同载荷和作用方式下的破坏形式以及变形与应力的分布规律,并将有限元仿真结果与试验结果进行对比,验证了模型的可行性。结果表明:葵花籽仁的抗挤压能力具有各向异性,其沿X、Y、Z3个方向的弹性模量分别为E_X=64.01 MPa,E_Y=23.63 MPa,E_Z=101.8 MPa。相同压力下,葵花籽仁受到水平方向挤压时破碎的可能性最大,而竖直方向破碎的可能性最小;加载方向的不同使得籽粒的破坏形式不同,竖直方向加载时易产生局部裂纹破裂,而水平和垂直两向加载时籽粒会沿子叶夹缝开裂,其中垂直向加载时有失稳的可能。