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履带自走式采茶机行走底盘通过性设计与试验
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作者 吴正敏 陈乐 +4 位作者 汪义勇 罗坤 赖筱杰 张雪晨 曹成茂 《农业机械学报》 北大核心 2025年第1期474-483,共10页
针对复杂茶园环境下自走式采茶机行驶稳定性较弱等问题,开展了履带自走式采茶机行走底盘通过性能研究。采用UGNX 12.0对整车机构进行三维虚拟建模,通过RecurDyn开展多体动力学仿真,表明了在空载和带负载状态下三角履带底盘可以满足设计... 针对复杂茶园环境下自走式采茶机行驶稳定性较弱等问题,开展了履带自走式采茶机行走底盘通过性能研究。采用UGNX 12.0对整车机构进行三维虚拟建模,通过RecurDyn开展多体动力学仿真,表明了在空载和带负载状态下三角履带底盘可以满足设计需求,并对采茶机横向、纵向稳定性以及越障进行了理论分析,求解出最大爬坡角度及越障高度。通过无线控制系统设计,建立了蓝牙APP通信实现对底盘无线控制;在此基础上,设计了4条三角履带跨行自走式采茶机整机,该采茶机可以在田间自主行走,并对采茶机行走底盘进行了田间试验,试验结果表明,采茶机在试验场地满载时最大爬坡角度达30°,最大越障高度为340 mm,能够满足现阶段茶园行走通过性需求。 展开更多
关键词 采茶机 履带自走式 通过性 越障
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大型连续绿茶精制加工生产线研发 被引量:1
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作者 曹成茂 孙燕 +5 位作者 汪三九 秦宽 吴正敏 吴敏 毕海军 葛俊 《安徽农学通报》 2024年第14期1-6,F0002,共7页
茶叶加工技术与装备是茶叶产业发展的基础,对行业发展起着举足轻重的作用。为实现绿茶加工机械自动化生产,设计了大型连续绿茶精制加工生产线,阐述了该生产线系统结构、主要生产环节及安装调试应用。基于PLC控制的大型连续绿茶精制加工... 茶叶加工技术与装备是茶叶产业发展的基础,对行业发展起着举足轻重的作用。为实现绿茶加工机械自动化生产,设计了大型连续绿茶精制加工生产线,阐述了该生产线系统结构、主要生产环节及安装调试应用。基于PLC控制的大型连续绿茶精制加工生产线,主要由鲜叶上料输送机、大型滚筒杀青机、冷却回潮机、四机协同联动式揉捻机组、并列连续预烘干机组、储料仓、计量分料装置、茶叶炒干与抛光机组、筛分装置、风选装置及配套的测控系统等组成。针对绿茶加工工艺的各个环节,采用模块化设计,根据茶叶加工企业的厂房实际情况,灵活安装组线,满足企业个性化需求。基于模糊PID温度控制的大型滚筒杀青机双模糊控制技术,解决了传统杀青温度与时间无法实现精确控制的难点问题。采用链式刮板输送智能加料装置与多机联动协同连续揉捻控制技术,实现多机协同联动式自动加料连续揉捻,边进料边揉捻,揉捻均匀度高。生产线上杀青机、理条机和烘干机各环节温度采用模糊PID控制,解决了茶叶加工温度、投叶量与杀青、理条、烘干时间实时配合的问题,输入不同等级、不同重量的鲜叶可输出相适应的杀青温度和时间,实现对茶叶生产过程的精确控制,减少人为因素的干扰,实现绿茶的智能化生产。近年来,生产线用户遍布皖、苏、浙、云、贵、川、豫、湘、鄂和陕等10多个省份200余家茶叶生产企业。该生产线的推广应用,实现了茶叶规模化生产,保证了茶叶品质,对茶产业发展具有重要意义。 展开更多
关键词 绿茶加工 大型滚筒 PLC控制 生产线 杀青 连续揉捻 炒干 抛光
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山核桃破壳裂纹试验与仿真分析
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作者 曹成茂 葛俊 +2 位作者 孙燕 安敏慧 吴敏 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第11期83-87,共5页
研究山核桃在冲击力下裂纹产生和发展的规律。用万能力学试验机进行冲击破壳试验,分别对山核桃在长轴、斜向和短轴加载方向各进行3种不同高度的15次重复试验。结果表明,无论加载方向如何,破壳冲击力的最大值都在240 N左右,且越靠近横轴... 研究山核桃在冲击力下裂纹产生和发展的规律。用万能力学试验机进行冲击破壳试验,分别对山核桃在长轴、斜向和短轴加载方向各进行3种不同高度的15次重复试验。结果表明,无论加载方向如何,破壳冲击力的最大值都在240 N左右,且越靠近横轴方向力越小,越靠近长轴方向力越大。以此为依据,将山核桃横向截面简化为圆形,通过在传统弹塑性元素接触模型基础上增加强结合力的方法,构建压头—山核桃离散单元模型。仿真结果显示,水平压头会造成山核桃模型对称裂纹形式被压溃;与此同时,竖直状态压头会以S型裂纹形式分裂山核桃模型。通过高速摄像机拍摄山核桃破壳裂纹产生过程,与仿真结果基本一致。为山核桃破壳机械的设计、优化与深入地理解山核桃裂纹产生与发展机理提供重要参考。 展开更多
关键词 山核桃 破壳试验 离散单元法 裂纹研究
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山核桃破壳裂纹产生与扩展试验研究
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作者 曹成茂 孙燕 彭美乐 《农业工程》 2024年第9期103-107,共5页
探究山核桃受冲击力破壳裂纹产生与裂纹延展的规律,对突破制约核桃破壳取仁环节装备的瓶颈有较好的指导意义。以皖浙交界天目山区的山核桃为试验材料,采用不同形状的冲头预制裂纹,结合仿真分析研究其对裂纹萌生引导的影响。通过烘烤试验... 探究山核桃受冲击力破壳裂纹产生与裂纹延展的规律,对突破制约核桃破壳取仁环节装备的瓶颈有较好的指导意义。以皖浙交界天目山区的山核桃为试验材料,采用不同形状的冲头预制裂纹,结合仿真分析研究其对裂纹萌生引导的影响。通过烘烤试验,观察裂纹延展趋势与规律。借助试验结果的启示,设计了山核桃破壳机。破壳部件的敲击锤头与果臼槽采用内附七窝眼的凹槽型结构,使得山核桃在冲击力的作用下,密集分布的棱线能够有效地实现裂纹引导,利于壳仁分离,获得更好的破壳质量。样机通过试验达到了预期效果,其破壳物料为后续加热、振动加工等工序提供便利。 展开更多
关键词 山核桃 预制裂纹 裂纹扩展 烘烤 破壳机 敲击锤
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茶园仿生往复式开沟松土机设计与试验 被引量:1
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作者 秦宽 郎旭涛 +6 位作者 沈周高 吴正敏 毕海军 曹成茂 孙燕 葛俊 方梁菲 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期29-39,共11页
丘陵山区茶园土壤板结、石砾较多,使用传统旋转或移动式开沟机会出现打石跳刀、刀具无法入土、开沟不深、作业阻力大的问题。为此,依据人工铲土具有自发性以最低功耗完成最优作业路径的特点,设计仿人工铲土动作的曲柄摇杆式开沟装置,并... 丘陵山区茶园土壤板结、石砾较多,使用传统旋转或移动式开沟机会出现打石跳刀、刀具无法入土、开沟不深、作业阻力大的问题。为此,依据人工铲土具有自发性以最低功耗完成最优作业路径的特点,设计仿人工铲土动作的曲柄摇杆式开沟装置,并研制小型茶园往复式开沟松土机。通过分析人工使用铁锹铲土的动作,建立入土、切土、抛土的运动模型,基于Matlab软件分析得到人工铲土时铁锹锹尖运动轨迹的拟合方程,以此方程为基准,建立曲柄连杆机构的目标函数,结合约束条件解出曲柄摇杆机构结构参数,同时对开沟铲进行开沟阻力分析,确定开沟铲的结构参数。建立Recurdyn和EDEM耦合的开沟铲-土壤互作仿真模型,并进行三因素三水平正交试验,对作业和结构参数进行优化,得到最优参数组合:机器前进速度v为0.06 m/s、曲柄转速n为42 r/min、入土倾角φ为80°。田间试验结果表明,茶园往复式开沟松土机作业平均开沟深度为211.5 mm,开沟功率为0.119 kW,沟深稳定性系数为90.9%,相较于传统旋转式开沟机,开沟功率降低6.3%,沟深稳定性系数提高3.1个百分点,整机作业质量满足茶园农艺要求。 展开更多
关键词 茶园 开沟松土机 仿生 曲柄连杆机构 RECURDYN EDEM
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软夹轮压式甘薯移栽机设计与试验 被引量:1
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作者 秦宽 魏新钊 +5 位作者 李光耀 王威 葛俊 吴正敏 毕海军 曹成茂 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期73-84,共12页
针对甘薯裸苗移栽伤苗率与漏苗率偏高问题,根据人工移栽可实现低伤苗率、低漏苗率的特点,设计可模仿人工移栽的压苗轮和软夹供苗装置。通过分析人工移栽轨迹投影,提取其曲率半径,得到压苗轮半径。对压苗齿进行受力分析推导出压苗齿与加... 针对甘薯裸苗移栽伤苗率与漏苗率偏高问题,根据人工移栽可实现低伤苗率、低漏苗率的特点,设计可模仿人工移栽的压苗轮和软夹供苗装置。通过分析人工移栽轨迹投影,提取其曲率半径,得到压苗轮半径。对压苗齿进行受力分析推导出压苗齿与加强筋尺寸参数。分析软夹供苗装置两软夹间距并确定取值区间。通过多因素试验优化结构参数,得出最佳作业参数为:作业速度0.7 m·s^(-1),甘薯苗裸露长度11 cm,两软夹间距220 mm。软夹供苗式甘薯移栽机整机设计完成后进行验证试验。结果表明,当移栽机保持0.7 m·s^(-1)速度前进时,可实现伤苗率2.11%,漏苗率2.22%,满足甘薯机械移栽要求。该移栽机采用创新式旋转装置移栽,可对甘薯移栽机设计与优化提供参考。 展开更多
关键词 甘薯 移栽 软夹 试验
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基于CFD茶叶烘干机的优化设计与试验
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作者 李旭 曹成茂 +3 位作者 吴慢玉 陈传涛 吴正敏 孙燕 《安徽农业大学学报》 CAS CSCD 2024年第5期899-906,共8页
针对目前6CH型自动链板式茶叶烘干机存在结构设计欠合理、温度分布不均匀性等问题,对6CH型自动链板式茶叶烘干机进行优化设计与试验。将导流板的布置进行优化设计,对优化后的茶叶烘干机采用计算流体力学软件CFD建立干燥机部件的稳态温... 针对目前6CH型自动链板式茶叶烘干机存在结构设计欠合理、温度分布不均匀性等问题,对6CH型自动链板式茶叶烘干机进行优化设计与试验。将导流板的布置进行优化设计,对优化后的茶叶烘干机采用计算流体力学软件CFD建立干燥机部件的稳态温度场仿真模型,通过截面温度、速度云图,分析得到3组工况下(进风速度20 m·s^(-1)温度130℃、进风速度25 m·s^(-1)温度140℃、进风速度30 m·s^(-1)温度150℃),干燥室内部均能满足所需高温环境,并且能满足物料快速烘干再掉落至下一层的要求。采用三因素三水平正交试验,确定实际工况下的最优参数组合,试验结果表明,当进风温度为144.81℃、鼓风机风速为20.62 m·s^(-1)、输送速度为1.78 m·s^(-1),基于此组合下的降水幅度为40.75%,碎茶率为2.07%,均满足且超过农艺要求,该研究为茶叶烘干与烘干机关键参数优化提供参考。 展开更多
关键词 茶叶烘干机 优化设计 流体力学 CFD 正交试验
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水稻直播机气吹辅助勺轮式排种器设计与试验 被引量:25
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作者 曹成茂 秦宽 +3 位作者 王安民 孙燕 周敏 李威亚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期66-72,共7页
为满足水稻直播精量排种的需要,在勺轮式排种器基础上,设计了一种气吹异形孔勺轮式水稻穴播排种器。在确定最佳排种转速与最佳清种方式情况下,用4种不同型孔的排种盘,与不同气吹压力和气吹角度相配合,对培两优98与Ⅱ优8006,2种杂交水稻... 为满足水稻直播精量排种的需要,在勺轮式排种器基础上,设计了一种气吹异形孔勺轮式水稻穴播排种器。在确定最佳排种转速与最佳清种方式情况下,用4种不同型孔的排种盘,与不同气吹压力和气吹角度相配合,对培两优98与Ⅱ优8006,2种杂交水稻进行穴播排种试验。试验结果表明:2种稻种在4个型孔下的各项排种指标均达穴播要求,坡状型孔的穴粒合格率和穴距合格率两项指标在4种型孔中最优,梯形孔的穴距标准差和穴距变异系数两项指标在4种型孔中最优。气吹压力范围在1-1.05 k Pa之间,气吹角度在40°-45°之间,4种型孔穴粒合格率可达93%以上,穴距合格率可达92%以上。通过水稻直播机样机田间试验,验证了排种器和直播机设计参数的准确性和整机传动的可行性,排种性能满足水稻穴直播的农艺要求。 展开更多
关键词 水稻直播机 排种器 气吹式 勺轮式
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茶叶杀青机双模糊控制系统设计与试验 被引量:23
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作者 曹成茂 吴正敏 +1 位作者 梁闪闪 葛良志 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期259-265,共7页
为实现茶叶加工机械智能化控制,在分析茶叶加工工艺的基础上,提出基于模糊控制的茶叶杀青机控制方案。通过检测杀青滚筒内的鲜叶投叶量和鲜叶等级,应用模糊控制规则决策,实时调整杀青时间和杀青温度的设定值,并在杀青温度中嵌入模糊PID... 为实现茶叶加工机械智能化控制,在分析茶叶加工工艺的基础上,提出基于模糊控制的茶叶杀青机控制方案。通过检测杀青滚筒内的鲜叶投叶量和鲜叶等级,应用模糊控制规则决策,实时调整杀青时间和杀青温度的设定值,并在杀青温度中嵌入模糊PID控制,实现杀青温度的精确控制。利用NI USB-6215数据采集卡、西门子PLC等构建数据采集与控制硬件系统,并用LabVIEW虚拟仪器测试双模糊控制系统的输出效果。试验分析了该控制系统输出量对茶叶杀青效果的影响,试验结果表明:该控制系统输出的茶叶加工工艺参数杀青效果理想,杀青温度偏差低于1℃,杀青时间偏差小于5 s。该控制策略减少了制茶过程中人为因素的干扰,提高了茶叶加工机械的智能化水平。 展开更多
关键词 茶叶杀青机 杀青温度 模糊控制 模糊PID控制
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一器多行环槽推送式排种器设计与试验 被引量:14
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作者 曹成茂 王安民 +2 位作者 秦宽 孙燕 周敏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期128-134,共7页
设计了一种适用于稻麦等小粒农作物条播的一器多行环槽推送式排种器,分析了排种器的工作原理和种子在出种口的受力情况,确定了排种盘的理论最大转速。以烟农19号小麦为试验对象,研究了单行种子排量、单行排量均匀性变异系数、各行排量... 设计了一种适用于稻麦等小粒农作物条播的一器多行环槽推送式排种器,分析了排种器的工作原理和种子在出种口的受力情况,确定了排种盘的理论最大转速。以烟农19号小麦为试验对象,研究了单行种子排量、单行排量均匀性变异系数、各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数和破损率与排种盘转速的关系。试验表明,单行种子排量随排种盘转速的增大几乎呈线性增加关系。单行排量均匀性变异系数、各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数都随排种盘转速的增加呈现先减后增的趋势,并在转速为2.5 r/min时最小,分别为28.5%、1.33%和0.51%。种子的破损率随着转速的增加而增加,在转速高于2.5 r/min时,破损率增加较为明显。 展开更多
关键词 排种器 条播 环槽推送式 一器多行
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便携式山核桃高空拍打采摘机设计与试验 被引量:20
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作者 曹成茂 詹超 +3 位作者 孙燕 李泽泽 吴问天 丁冉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期130-137,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 山核桃 机械采摘 便携式 高空拍打
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无线数据传输在节水灌溉自动控制中的应用 被引量:27
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作者 曹成茂 夏萍 朱张青 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期127-130,共4页
采用自动控制技术实现节水灌溉是当今的发展方向之一。该文给出了节水灌溉自动化系统中的无线数据采集子系统、节水灌溉自动控制子系统、系统控制软件结构设计和抗干扰措施。利用nRF903收/发芯片实现数据的无线传输,采集端将传感器的输... 采用自动控制技术实现节水灌溉是当今的发展方向之一。该文给出了节水灌溉自动化系统中的无线数据采集子系统、节水灌溉自动控制子系统、系统控制软件结构设计和抗干扰措施。利用nRF903收/发芯片实现数据的无线传输,采集端将传感器的输出信号进行模数转换,利用无线数字传输技术将数据发送到接收端,在接收端对数据进行存储和显示。该文从硬件和软件两方面描述了系统的设计及实现方法。实践证明,该系统使用灵活,数据传输可靠,更适合不便连线的测试和控制场合应用。 展开更多
关键词 节水灌溉 无线数字传输 数据采集 NRF903 单片机
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山核桃破壳机加载锤头设计与试验 被引量:21
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作者 曹成茂 蒋兰 +3 位作者 吴崇友 李正 汪天宇 丁冉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期307-315,共9页
针对现有的山核桃破壳机多采用点、线等单一的加载接触形式进行破壳,使得工作过程中山核桃受力大小分布不均,从而导致低破壳率、高果仁损伤率的现象,设计了多种不同加载接触形式的锤头类型,以山核桃破壳后破壳率、果仁损伤率、露仁率、... 针对现有的山核桃破壳机多采用点、线等单一的加载接触形式进行破壳,使得工作过程中山核桃受力大小分布不均,从而导致低破壳率、高果仁损伤率的现象,设计了多种不同加载接触形式的锤头类型,以山核桃破壳后破壳率、果仁损伤率、露仁率、裂纹分布为评价指标,通过试验探究了不同加载接触形式下的破壳效果。通过有限元分析探究了不同窝眼个数的锤头对破壳过程中裂纹分布和扩展的影响,并以锤头结构参数和加载方向为试验因素进行了正交试验,确定了最佳锤头结构参数组合。试验结果表明,凹槽式锤头结构能够降低加载方向因素对破壳效果影响的显著性;凹槽中附加的窝眼能够使破壳后的果壳产生大量局部裂纹点,并沿窝眼棱线扩展产生裂纹,具有裂纹引导作用;窝眼个数增加,山核桃破壳后的裂纹数增加且裂纹分布均匀、范围广,有效提高了山核桃的破壳质量;当凹槽直径为28 mm,窝眼个数为7时,破壳效果最理想,破壳率、一露仁率、二露仁率、果仁损伤率的均值分别为98.88%、37.05%、57.24%、5.71%。 展开更多
关键词 山核桃 破壳 加载锤头 窝眼凹槽式 裂纹引导
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安徽省秸秆能源化利用的实践与构想 被引量:10
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作者 曹成茂 马友华 +3 位作者 刘伟伟 朱德泉 伍德林 江家伍 《生态经济》 北大核心 2010年第8期88-91,共4页
作为农业生产大省,安徽拥有丰富的农作物秸秆资源。能源化利用模式是解决秸秆资源浪费、焚烧环境污染的重要途径之一,是当前我国缓解能源压力、发展低碳经济、促进可持续发展的重要组成部分,已经成为政府及社会各界的广泛共识。文章从... 作为农业生产大省,安徽拥有丰富的农作物秸秆资源。能源化利用模式是解决秸秆资源浪费、焚烧环境污染的重要途径之一,是当前我国缓解能源压力、发展低碳经济、促进可持续发展的重要组成部分,已经成为政府及社会各界的广泛共识。文章从安徽省秸秆资源总量及社会发展环境出发,综述了安徽省秸秆能源化利用现状和存在的问题。根据安徽省秸秆能源化的实践,提出了今后秸秆能源化利用的规划和稳步发展建议。 展开更多
关键词 秸秆 发电 沼气 气化 能源化利用
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柔性揉搓式板栗剥苞机设计与试验 被引量:8
15
作者 曹成茂 周敏 +2 位作者 毕海军 陈黎卿 张小龙 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期118-121,共4页
针对现有板栗剥苞机在七八成熟板栗剥苞时存在脱尽率低、损伤率高而只能手工剥苞、效率低下的现状,设计了一种基于柔性揉搓原理剥苞和往复运动筛分的板栗剥苞机。详细阐述了剥苞机的柔性揉搓关键部件、双层往复筛分部件以及传动系统的... 针对现有板栗剥苞机在七八成熟板栗剥苞时存在脱尽率低、损伤率高而只能手工剥苞、效率低下的现状,设计了一种基于柔性揉搓原理剥苞和往复运动筛分的板栗剥苞机。详细阐述了剥苞机的柔性揉搓关键部件、双层往复筛分部件以及传动系统的设计。设计的揉搓橡胶板和揉搓臂的长度可调,对不同大小的板栗刺球剥苞适应性好。通过样机试验,证明了该机对七、八成熟板栗剥苞的适应性,其脱净率大于96%,分离清洁度大于98%,损伤率小于4%。 展开更多
关键词 板栗 柔性剥苞 双向筛分
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手剥山核桃破壳机的设计与研究 被引量:8
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作者 曹成茂 朱德泉 +2 位作者 江家伍 李兵 江庆 《农机化研究》 北大核心 2011年第11期114-117,共4页
手剥山核桃属于开袋即食休闲食品,食用时,像剥花生一样,使壳仁分离。为此,介绍了手剥山核桃破壳机的设计过程。对常用坚果类破壳方法进行了比较,从手工加工方法中得到启示,吸收传统加工工艺中的有用经验与撞击法相结合,设计出机械敲击... 手剥山核桃属于开袋即食休闲食品,食用时,像剥花生一样,使壳仁分离。为此,介绍了手剥山核桃破壳机的设计过程。对常用坚果类破壳方法进行了比较,从手工加工方法中得到启示,吸收传统加工工艺中的有用经验与撞击法相结合,设计出机械敲击方式破壳机构。同时,给出了机械敲击臂机构、喂料机构、力调节机构和原理样机的设计。滚筒的凹槽采用近似半球形,可实现与山核桃形状的拟合,有效减少打击力分力。通过实验验证,该机可针对不同规格的山核桃,破壳的适应性好。 展开更多
关键词 山核桃 破壳机构 力调节机构
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坚果破壳取仁与包装生产线控制系统设计 被引量:4
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作者 曹成茂 孙燕 +1 位作者 吴敏 李泽泽 《包装工程》 CAS 北大核心 2018年第21期17-21,共5页
目的通过改变山核桃的加工工序,优化系统结构和控制,保证果仁的完整性,降低损伤率。方法系统采用PLC为控制核心元件,以及智能化控制系统软件设计,实现山核桃的初次破壳、筛选、风选、二次高速碰撞破壳,以及再次筛选、风选、色选和包装... 目的通过改变山核桃的加工工序,优化系统结构和控制,保证果仁的完整性,降低损伤率。方法系统采用PLC为控制核心元件,以及智能化控制系统软件设计,实现山核桃的初次破壳、筛选、风选、二次高速碰撞破壳,以及再次筛选、风选、色选和包装等工序的全程自动控制。通过采用变速给料和合适的算法,来提高包装的精度。结果损伤率实验表明,山核桃整仁中果仁表面光亮、无明显伤痕、团仁较多,果仁平均损伤率为6.25%,低果仁损伤率低,系统的破壳质量得到了验证。结论损伤率实验和包装精度实验结果表明,系统达到了设计要求。目前,该系统已在生产上得到广泛应用。 展开更多
关键词 山核桃 损伤率 PLC 生产线 包装机 包装精度
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山核桃物料风选机理与风选性能试验研究 被引量:18
18
作者 曹成茂 罗坤 +3 位作者 彭美乐 吴正敏 刘光宗 李正 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期105-112,共8页
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... 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8.2m/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11.7m/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0.0031N。 展开更多
关键词 山核桃 风选 耦合仿真
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山核桃二次破壳取仁机设计与试验 被引量:12
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作者 曹成茂 李正 +3 位作者 罗坤 汪天宇 吴正敏 谢承健 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期128-135,共8页
针对山核桃一次破壳不理想、损失率高等问题,在分析山核桃物料特性以及破壳时所需各项力学特征参数的基础上,建立了二次破壳机构数学模型,设计了山核桃二次破壳取仁机。样机试验结果表明:当山核桃含水率为14. 55%~16. 35%、直径约22 mm... 针对山核桃一次破壳不理想、损失率高等问题,在分析山核桃物料特性以及破壳时所需各项力学特征参数的基础上,建立了二次破壳机构数学模型,设计了山核桃二次破壳取仁机。样机试验结果表明:当山核桃含水率为14. 55%~16. 35%、直径约22 mm(沿缝合线方向)、离心旋转装置转速410 r/min、离心旋转装置边缘与锥形圆筒碰撞壁间距80 mm、喂料速度200 g/s时,有效破壳率大于等于87. 85%,果仁损伤率小于等于16. 14%,生产率超过500 kg/h,满足当前山核桃加工产业的实际要求。 展开更多
关键词 山核桃 二次破壳机 破壳率 核仁损伤率
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刀削结合滚动摩擦进料竹笋剥皮机设计与试验 被引量:3
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作者 曹成茂 刘权 +3 位作者 葛俊 车贵族 张远 秦宽 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期142-150,共9页
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... 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300~320 mm、基部直径为29~32 mm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229.18 r/min、滚筒与剥皮辊轴心高度差为15.43 mm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。 展开更多
关键词 竹笋 剥皮装置 刀削 滚动摩擦进料 正交试验
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