2010, 41(Z1):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:借鉴传统风机前置导叶调节的经验,并针对其采用的二维翼型在叶片轮毂处由于翼型弦长较短对流体控制能力较差的缺陷,提出一种全新的适用于离心泵前置导叶预旋调节的空间导叶水力设计方法,该方法假定前置导叶出口的流体满足等速度矩条件,通过四次分布函数给定叶片安放角沿轴面流线的分布规律来控制叶片的空间形状,采用逐点积分法进行叶片骨线绘型,在圆柱展开面上对叶片骨线双面加厚完成三维空间导叶的水力设计。在此基础上,将该导叶应用于某离心泵,并对其在不同轴向位置和不同预旋角下进行了性能试验。结果表明:三维导叶能够有效拓宽离心泵的高效运行范围,改善其在非设计工况下的水力性能,且与无前置导叶工况相比,最高效率可提高2.0%,从而达到为离心泵增效节能的目的。
2010, 41(Z1):6-9. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以双吸离心泵为研究对象,在Fluent软件中采用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、Realizable k-ε模型和雷诺应力模型4种湍流模型在相同网格条件下进行三维、稳态数值模拟,计算其在不同工况下的扬程及水力效率;然后以RNG k-ε模型计算结果作为初值,用大涡模拟方法进行三维、非稳态数值模拟,计算叶轮旋转一周的平均扬程及平均水力效率,与真机数据进行对比分析。计算结果表明:Fluent软件在稳态计算的情况下,所采用4种模型均能够对双吸离心泵进行稳态数值模拟,且模拟的精度有差别,但总体与模型试验结果误差较大。使用稳态计算结果作为初值,用大涡模拟方法进行非稳态数值模拟可以得到更为精确的结果,但大大增加了计算工作量。
2010, 41(Z1):10-14. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:首先通过轴流式模型泵外特性试验,确定了汽蚀性能曲线。基于完整空化模型和混合流体两相流模型,对轴流式模型泵设计工况下叶轮内空化流动进行全流道数值计算。选择空化开始发生、临界汽蚀点以及空化严重时3个工况比较分析叶轮内空化流动的发展情况。计算获得了不同汽蚀余量时叶片背面静压、空泡体积组分分布和不同轴截面上的空泡体积组分分布。计算结果表明空化最初发生在叶片背面进口靠近轮缘的局部低压区;在临界汽蚀点处,空化发生的区域位于叶片背面进口至出口弦长的2/3处,面积约占叶片背面面积的50%,随着空化程度的进一步加剧,空化区域逐渐向后发展且空泡体积组分逐渐变大,当叶轮流道内发生局部空化时,不会影响到泵的能量性能;空化严重时,靠近进口截面的过流面积受到严重堵塞,泵的能量性能严重下降。计算结果与外特性试验相吻合,较好地揭示了轴流泵叶轮内的空化流动的静态特征。
2010, 41(Z1):15-20. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:低扬程泵站的泵效率与装置效率之间关系主要取决于流道的损失,在对现有研究两者关系的主要方法进行总结的基础上,根据大量的试验数据对现有的泵效率与流道效率乘积为装置效率的基本假定进行验证,发现基本假定存在矛盾;进而采用CFD方法对采用不同比转数叶轮的不同装置型式进、出水流道水力损失进行预测,分析流道损失的变化规律,提出装置效率可以采用泵效率与流道效率的乘积表述,但前提条件是流道损失必须是有泵时的水力损失,在泵最优工况点附近流道无泵损失表述的装置效率与实测结果是近似相等,因此在装置水力优化设计中需要考虑叶轮在内的全装置水力优化。
2010, 41(Z1):21-26. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:通过改变隔舌形状,采用SST模型分别对常规隔舌和阶梯隔舌蜗壳的离心泵进行全流道非稳态数值模拟。通过模拟分别获得了常规隔舌和阶梯隔舌蜗壳的离心泵压力脉动特性、作用在蜗壳和叶轮上的径向力特性,并对其进行比较分析。结果表明:采用常规隔舌和阶梯隔舌时,离心泵进出口压力、作用在蜗壳和叶轮上的径向力均随时间呈周期波动,脉动频率均以叶片通过频率为主;采用阶梯隔舌蜗壳后,进出口压力大小值和脉动幅值均明显减弱,高频脉动成分减少,作用在蜗壳上的径向力数值和脉动幅值也减小;作用在叶轮上的径向力大小和方向时刻都在变化,且整体变化趋势基本呈圆形分布。
2010, 41(Z1):27-31. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:提出了水泵零件疲劳寿命预测的主要思路,讨论了疲劳寿命预测的关键算法——应力计数算法。针对传统应力计数算法存在应力循环提取失效的缺陷,引入临界净应力的概念,提出了对传统计数算法的改进措施。并将改进后的应力计数算法应用于一台轴流泵叶轮的疲劳寿命预测;同时结合该算例,详细说明了二维概率Miner准则疲劳寿命预测的关键步骤。
2010, 41(Z1):32-38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:利用数值模拟软件Fluent 6.2对雷诺时均N-S方程进行离散,采用S-A单方程模型和SIMPLEC算法对前置竖井和后置竖井贯流泵装置在50%~120%设计额定流量等共16种工况进行了数值计算,并与换算成原型尺寸后的模型试验结果进行了对比,发现性能变化趋势吻合较好,在相同流量下数值计算值与试验值效率误差均在±5%以内。分别对前、后置竖井贯流泵装置的进水流道、泵室段和出水流道在设计流量工况下的基本流态进行了分析和对比,探讨了水力损失的原因。结果表明,前置竖井贯流泵装置的进、出水流态都比较好,而后置竖井贯流泵装置的进水流态均匀平顺,但出水流道的流态比较混乱,水力损失相对较大,装置效率低于前置竖井贯流泵装置;导叶和竖井是影响出水流道流态和装置效率的关键因素,在导叶环量和竖井的影响下极易产生脱流和漩涡。
2010, 41(Z1):39-42. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:工业冷却塔的循环冷却水出口一般具有一定的富余水头(4~15m)。利用冷却塔的富余水头,开发一种超低比转数混流式水轮机,代替冷却塔中风扇电动机,可以达到节能的目的。结合冷却塔水轮机工作环境特点,进行了超低比转数混流式小水轮机全流道三维非定常数值模拟,重点对超低比转数小水轮机转轮叶片设计与优化。为了尽量减少水轮机尺寸,在结构设计方面提出金属梯形蜗壳和单列环形导叶。通过数值模拟对比分析确定最优性能的水轮机方案进行物模试验。通过物模试验证明设计的超低比转数混流式节能水轮机尺寸满足了冷却塔要求,效率高,性能稳定。
2010, 41(Z1):43-46. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以三角绕流滴灌灌水器结构的流道单元为研究对象,利用Pro/E软件完成灌水器造型设计,结合计算流体动力学软件Fluent 6.3模拟分析流道的水力性能,研究此类灌水器的湍流特性,揭示其内部湍流流动机理,并对流道结构进行优化。根据分析结果,通过改变外部大三角的形状与内部小三角的形状和位置,对流道单元进行结构优化,得出一种流态指数小于0.5,流道内速度分布均匀,流量在滴灌允许范围内,抗堵性能优良的三角绕流灌水器结构。
2010, 41(Z1):47-52. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为了研究滴头工作压力和土壤物理特性对地下滴灌灌水器流量的影响,采用分形理论分析各种级配土壤的分形特征;以土壤颗粒质量分形维数、灌水器工作压力、土壤容积密度、土壤初始含水率为试验因素,运用混合水平均匀设计方法进行试验。结果表明,粘粒含量大小是土壤分形维数的主要影响因素,土壤分形维数随着粘粒含量的增加而增大;PLASSIM公司地下滴灌灌水器流量随土壤分形维数的增大而减小,即土壤质地越细地下滴灌滴头流量就越小;通过试验所建立的包含有土壤分形维数因素的地下滴灌灌水器流量计算经验公式的普适性较高。
2010, 41(Z1):53-58. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对矿化度均为3g/L的微咸水入渗时,土壤初始含水率对土壤入渗过程的影响,采用室内均匀土柱一维垂直入渗实验方法,分别对初始含水率为2.25%、8.18%、13.12%、16.40%的土柱入渗过程进行了研究。分析了不同土壤初始含水率对累积入渗量和湿润锋推进深度以及土柱剖面含水率的影响。采用Kostiakov模型对累积入渗量和时间的关系进行了拟合,结果表明累积入渗量与初始含水率呈负相关关系。采用幂函数将初始阶段的湿润锋推进深度与时间关系进行拟合,结果表明二者呈明显的幂函数关系,且初始含水率越高湿润锋推进速度越慢。采用一维代数模型对土壤剖面含水率进行分析发现,初始含水率越高,模型的理论值越准确。总之微咸水在土壤中的入渗能力与初始含水率有着密切关系,随着入渗过程的进行,初始含水率对入渗能力的影响逐渐减小。
2010, 41(Z1):59-63. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:提出实行一条开源节流的技术路线,把节水灌溉作为一项系统工程来考虑。节水灌溉系统工程是由规划设计、产品制造、农艺知识、使用维护、服务管理等技术进行综合、集成、组装而成的农业高效用水系统工程。阐述了组成该系统工程的供水、输水和配水3部分的新技术,以及在21世纪的发展趋势,同时指出要从节水灌溉系统工程的高度上来观察、分析和解决问题。
王冲 , 宋建农 , 王继承 , 刘彩玲 , 李永磊 , 董向前
2010, 41(Z1):64-67. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:充种性能直接影响排种器排种质量,应用Matlab神经网络工具箱建立了排种器充种单粒率η1和空穴率η2的改进BP神经网络预测模型。选取转速n、种子当量直径d、充种角β和型孔直径D作为试验因素进行充种性能试验,获得64组单粒率和空穴率的试验结果。选取55组结果作为训练样本,采用Levenberg-Marquardt训练方法对建立的网络进行训练,并选取剩余的9组结果对训练好的网络进行仿真预测。其中,n、d、β和D为网络的输入层,η1和η2为网络的输出层,网络结构为含有单隐层的4-15-2型3层网络。预测结果表明:预测值与试验值有较好的一致性,利用改进BP神经网络对排种器充种性能进行预测是可行的,可为排种器的优化设计及工作参数的选择提供依据,从而减少试验时间和成本。
2010, 41(Z1):68-72. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对传统的微耕机田间试验受多种因素影响,而室内直线土槽无法进行可靠性试验,设计了可连续作业的环形土槽微耕机试验平台。采用闭合式环形土槽及轨道,实现试验平台长时间循环作业。各功能台车分开布置,台车上、下部的六轮行走机构及可转动的侧轮支轴,实现了台车在轨道上平稳运行及顺畅转弯。微耕机试验平台融合了上、下位机的自动控制技术、多传感器技术、无线通讯技术、园林灌溉技术等,实现了田间工况的重复模拟,既可进行性能试验又可进行可靠性试验,并能够对土壤坚实度、土壤含水率、微耕机扶手振动及受力等10余项数据进行实时采集和处理。
2010, 41(Z1):73-77. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:设计了一种浮动同步卷膜式棉花苗期地膜回收机。分析和确定了起膜铲、抖土辊和浮动卷膜机构等关键部件的结构参数。采用起膜铲和扁纺锤状抖土辊相结合的结构,能很好地实现膜苗、膜土分离;采用浮动同步卷膜机构能有效避免收膜作业过程中的扯膜、断膜或滞留堵塞现象。田间试验表明:机具的最佳作业速度为2~3km/h,当苗株高度不大于30cm时,地膜回收率不低于95.7%,伤苗率不大于2.37%,能实现一膜两行种植模式的苗期棉田地膜捡拾回收。
2010, 41(Z1):78-81. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对典型草场板结严重且横走根茎错节致使自繁促生能力下降等问题,设计了牧草切根机具。该机采用凸轮机构驱动直切刀对牧草进行垂直切根,减小了切根阻力和切缝宽度,通过简单操作可实现对不同间距、不同深度牧草进行切根作业,从而达到切断亚表层下的横走根茎、改良草地,扩繁促生的效果。经速度、加速度和受力分析证明,该机满足了设计要求,是比较理想的牧草切根机械。
季顺中 , 李双 , 陈树人 , 卞遂清 , 尹建军 , 杨根林
2010, 41(Z1):82-85. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对现有分插机构提高转速后,增加作业效率而导致取秧针针尖速度过快,取苗时触碰秧苗后造成伤秧率较高,影响水稻的成活、生长问题,设计了一种新型高速分插机构——椭圆齿轮行星系三插臂。增加一个栽插臂后可以在不降低插秧机插秧效率的情况下减小转速,降低秧针尖的速度,减小伤苗率,通过理论推导建立了秧针运动数学模型,通过SolidWorks进行了三插臂的三维建模,利用ADAMS对其运动学进行了仿真分析,分析表明,相同作业效率下,秧针尖速度降低
2010, 41(Z1):86-89. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:阐述了3WDZ-型自走式棉花打顶机的主要技术参数和主要部件的设计及结构特点。论述了打顶机械系统的特点,研究开发了棉花打顶装置高度自动升降闭环控制系统。采用激光、超声波传感器对带茎秆的棉花进行了打顶高度测量试验,试验结果表明激光传感器比超声波传感器测量的棉株高度误差小,打顶控制系统和打顶机械系统能够满足棉花打顶的农艺要求。
2010, 41(Z1):90-94. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:通过PRO/E和ADAMS虚拟样机技术对甘蔗收割机的整机及关键部件进行动力学仿真,分别对扶起装置、切割装置、夹持输送装置、铺放输送装置和剥叶装置等关键技术进行虚拟试验,研究了各部件收获甘蔗时的物流过程。通过高速摄影试验,分析扶起装置与夹持输送装置衔接过程并进行了田间试验验证。结果表明,虚拟样机能够顺利实现甘蔗的扶起、切割、夹持输送、铺放输送和剥叶等工序,可为生产物理样机提供参考。
刘志刚 , 王德成 , 郝兴玉 , 刘贵林 , 张宁 , 王志军
2010, 41(Z1):95-98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对我国西部地区沙生灌木平茬复壮工作迫切,人工平茬难、劳动强度大、效率低等问题,以及为荒漠化防治实现机械化技术,设计了具有铰接式车体机构的自走式灌木平茬机,实现扭腰式扇面摆动切割作业。提出了人工操纵与机具自适应仿形相结合的纵横向仿形收割沙生灌木方法,并对柠条、沙柳进行了收割试验。试验结果为:柠条漏割损失率小于等于0.8%,割茬破损率为2.9%;沙柳漏割损失率小于等于0.8%,割茬破损率为2.5%,割茬高度小于等于7 cm,整机可靠性系数98.5%
2010, 41(Z1):99-102. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对我国长江、黄河流域棉秆收获问题,设计了适用于冠状交织木质化秸秆的捡拾输送装置和自适应弹性夹持喂入结构,并将棉秆的捡拾输送、切碎、抛送装箱和自动卸料功能集于一体。经试验验证,平均喂入量为1.52kg/s,切碎长度合格率为92.11%,平均生产率为0.94hm2/h,可以达到棉秆收获机械化作业的要求。
2010, 41(Z1):103-106. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:设计了由传动系统、牵引装置、捡拾器、喂入机构、成捆室、捆绳机构、液压系统以及卸草器等组成的钢辊外卷式圆捆打捆机,简述了圆捆打捆机的工作原理以及关键部件的结构设计等。对圆捆打捆机的运动参数进行了设计计算,对喂入机构的运动轨迹进行了描述,分析了螺线型成捆室的特点。为检验圆捆打捆机的可靠性和适应性,在不同的作业环境和条件下进行了性能试验和生产考核,结果证明该机结构能够适应各种不同的作业环境。
2010, 41(Z1):107-109. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:对方草捆压捆机捡拾器的工作幅宽及滚筒转速进行了设计,并对3组弹齿的捡拾器和4组弹齿的捡拾器的运动参数和漏捡率进行了对比分析。结果表明,3组弹齿捡拾器的漏捡率小于2%,可以避免牧草在地面堆积和漏捡;4组弹齿捡拾器的漏捡率小于
2010, 41(Z1):110-116. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:在9R-40型揉碎机上设计安装径向强制喂入装置,通过改变揉碎机主轴转速、喂入辊转速和喂入口处锤片形状,进行揉碎机的性能试验。采用正交试验方法分析3个因素对揉碎机性能的影响,得出了生产率的最优组合参数为:揉碎机主轴转速为2980r/min、喂入辊转速为267 r/min、锤片形状是槽型锤片。带径向喂入装置的揉碎机与不带喂入装置、采用人工喂料的原机对比试验表明,生产率提高了
2010, 41(Z1):117-120. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:对两种常见的生物质(玉米秸秆和稻壳)进行了能量平衡分析和计算,结果表明其中固定碳的燃烧足以维持挥发份热解所需能量。通过冷态实验得到了双床系统的循环和压力分布情况,证明可以通过该装置实现循环灰的传递并避免了燃烧炉和气化炉气体的掺混。生物质颗粒料的热态气化实验表明,可以由冷态平稳切换到气化工况并实现稳定运行,气化产生热值可以达到
2010, 41(Z1):121-123. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:采用电能和氩气等离子体两种加热方式,考察流化床反应器内不同位置温度的变化。在电加热速率不变的条件下,测定玉米秸秆样品在热裂解试验的3个阶段的(预热、反应和反应结束)温度,通过对不同阶段温度随时间变化分析得出采用电预热反应器,预热时间长,流化床床层温差较大,约为200℃;电预热后再通入氩气等离子体加热反应器,预热时间短,反应器预热到设定温度的时间一般为1h,且床层温差小(50℃左右);反应过程中温度稳定,有利于影响因素和产物特性分析。
2010, 41(Z1):124-127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为了确定生物质热分解产物在层流炉内的停留时间,设计了一套层流炉透明冷态模拟装置,以炭粉代替生物质热解固体产物,利用PIV技术测量炭粉在不同主气流量和收集距离下的停留时间。根据流场相似准则,即冷态流场与热态流场雷诺数相等,确定主气流量分别为1.0、1.5、2.0和2.5m3/h;收集距离由热态实验确定,分别为200、250、300和350mm。测量结果表明:对于同一收集距离,炭粉的实际停留时间与气流理论停留时间的比值与流场雷诺数呈正比。而收集距离不同,函数关系式不同。因此当管内气体流动满足层流状态时,根据已知热态层流炉内流场的雷诺数和气流理论停留时间,可以利用此函数关系计算出颗粒实际的停留时间。
2010, 41(Z1):128-132. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为研究生物质颗粒与陶瓷球固体热载体之间的传热规律,利用自制散体颗粒换热实验台对陶瓷球热载体与气体之间的对流传热特性以及生物质与陶瓷球颗粒之间的传热特性进行了实验研究。采用解析法和RMC关联式法分析出单陶瓷球颗粒与空气的对流换热系数分别为291.3W/(m2?℃)和200.3W/(m2?℃),确定的陶瓷球热载体与生物质颗粒群传热的准则方程分别为Nuc=176+0.079Rec和Nub=22.97+0.2251Reb,为固体热载体加热生物质热解规律的研究提供了理论基础。
2010, 41(Z1):137-140. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以玉米秸秆的维管柱、皮层和表皮为材料,分别考察固液比、发酵时间、碱性氧化物浓度和预处理时间对发酵液中还原糖含量以及FPA酶活的影响;通过正交试验进一步优化糖化条件,结果表明,在固液比、发酵时间、碱性氧化物、预处理时间分别为1∶20、5d、1%、3d,1∶15、5.5d、1%、3.5d和1∶15、5d、1%、3d条件下,发酵液中的还原糖含量最高,维管柱、皮层和表皮分别为15.92%、12.43%和5.93%;木质纤维素糖化率分别为31.84%、18.65%和8.9%。在糖含量较低时,FPA与还原糖含量变化趋势基本一致。
孙清 , 易维明 , 谷士艳 , 张春梅 , 葛竟峰 , 刘庆玉
2010, 41(Z1):141-144. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以甜高粱秸秆为原料,结合微生物生态学的理论,从自然环境中分离筛选出具有高酶活力的纤维素分解菌。通过刚果红培养基筛选以及液体培养基的复筛得到一株供试菌株,选取酶解温度、起始pH值和接种量3因素,采用五水平正交旋转回归组合试验设计,进行了产粗酶能力的优化试验。利用SPSS 130的回归分析方法以及Matlab 7.0的响应面分析法,建立并分析了3个因子对还原糖得率影响的数学方程。结果表明,所得回归方程显著,拟合情况良好;3个因子对还原糖得率的影响大小依次为:酶解温度、起始pH值和接种量;适宜的酶解条件为:温度26.64℃,起始pH值4.96,接种量5%,此时还原糖含量达到
2010, 41(Z1):145-148. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:将玉米秸秆粉热解液化得到的生物油和0号柴油以及适量的乳化剂混合均质,得到不同配比的2种生物油/柴油乳化燃料。在ZS1110型柴油机台架上进行2种生物油/柴油乳化燃料和纯柴油的发动机台架实验,获得乳化燃料和纯柴油的柴油机负荷特性曲线。研究结果表明:2种乳化油的有效热效率均高于纯柴油,且生物油浓度为15%的生物油/柴油乳化燃料较纯柴油有明显的节油效果。但乳化燃料使柴油机喷油嘴发生积碳现象。
2010, 41(Z1):149-153. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:从非均相酸和碱催化转酯化反应的角度,综述了微波促进生物柴油制备的国内外研究进展。在微波辅助下非均相催化过程具有反应速率快、节能、环境友好、产物分离简便的优点。非均相催化剂以固体酸或者固体碱催化剂为主,反应在10~30min内完成,转化率与传统加热方式相当或者更高,所采用的固体催化剂具有可重复利用性。
邱灶杨 , 李树君 , 杨炳南 , 景全荣 , 刘天舒 , 周树辉
2010, 41(Z1):154-159. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:从确定设计技术参数、设计技术路线、关键结构设计计算等方面研究了全自动植物纤维餐饮具除边机。采用气缸驱动回转盘间歇转动的五工位设计、行星齿轮布置结构、柔性仿形除边刮刀等装置,实现制品在转盘公转换位和自转运动中完成全自动除边过程。应用Pro/E软件对除边机整机三维实体进行模拟。工作循环采用全自动闭环反馈控制,并在样机上验证控制系统的准确度。试验结果表明,除边机适用于植物纤维餐饮具行业。
2010, 41(Z1):167-171. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:利用热红外成像远程动态控制系统,实时检测非洲菊单支花和花束的舌状花瓣、管状花瓣、茎秆在真空预冷过程中的温度分布和变化,并对冷藏后瓶插期间切花的鲜质量变化率、气孔导度和蒸腾速率进行分析。实验发现,在相同降压速率、冷却时间条件下,单支花和花束不同部位的降温速率和瓶插指标均有明显差异(P<0.05),单支花的预冷终温平均比花束低11.2℃,瓶插寿命比花束长
2010, 41(Z1):172-177. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以地黄为真空红外辐射干燥试验的原料,在确定地黄中梓醇提取方法为超声+冷浸工艺的基础上,进行了干燥过程中梓醇降解动力学研究。结果表明:地黄真空红外辐射干燥中梓醇降解动力学不符合零级和一级反应动力学。通过对一级反应动力学方程引入一个与辐射板温度有关的参数gT,并假设降解速率参数k符合Arrhenius方程,建立了地黄中有效成分梓醇在真空红外辐射干燥过程中的降解动力学模型方程,验证结果表明,该方程模拟效果较好。
吴海华 , 韩清华 , 杨炳南 , 赵东林 , 李仪凡 , 柏流芳
2010, 41(Z1):178-181. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:进行了半干枸杞的微波真空干燥试验,分析了护色处理对新鲜枸杞微波真空干燥效果的影响,对热风微波真空组合干燥、微波真空干燥、热风干燥和自然晾晒4种干燥方式对枸杞干燥效果的影响进行了比较。结果表明,护色处理有利于枸杞的干燥加工;微波真空干燥不适合新鲜枸杞的直接干燥加工,更适合于枸杞的后期干燥;热风微波真空组合干燥具有干燥时间短,感官状态良好,枸杞多糖保存率较高的特点,干燥时间为13.1 h,比热风干燥缩短了34.9h,比自然晾晒缩短了94.9h,感官状态好于微波真空干燥,与热风干燥接近,枸杞多糖保存率与热风干燥和自然晾晒基本接近。
2010, 41(Z1):182-185. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:使用HIOKI LCR测量仪及配套电极测量了热风干燥过程中苹果及苹果与空气混合物的相对介电常数,通过介电常数与干燥特性指标的拟合,分别建立了苹果、苹果与空气混合物介电常数与相对含水率、干燥速率的关系方程。结果表明,介电常数与干燥特性指标均显著相关,且混合物介电常数与干燥特性指标相关性更好。
2010, 41(Z1):198-202. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以马铃薯渣为原料,采用酶法将薯渣中的蛋白转化为具有抗氧化活性的多肽。以酶解液对DPPH自由基清除率为酶解效果评价指标,从木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶等6种商业蛋白酶中筛选出胰蛋白酶为最佳水解用酶。通过优化试验,得出薯渣蛋白最佳酶解条件为:底物质量浓度4g/(100mL)、加酶量7%、pH值8.0、料液温度50℃、酶解时间90min。酶解液稀释20倍后对DPPH自由基的清除率为72%,酶解液清除
李少华 , 李树君 , 任嘉嘉 , 李子明 , 相海 , 郭金强
2010, 41(Z1):208-211. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:研究预处理对油菜籽细胞超显微结构以及油脂在细胞中存在状态的影响。以油菜籽为原料,借助透射电镜观察轧胚、蒸炒、膨化、压榨等预处理方式下的油菜籽细胞微观结构。研究表明,轧胚使油菜籽细胞受到明显挤压,由圆形变为椭圆形,并且细胞壁部分被破坏,少量脂滴聚集;蒸炒使细胞壁部分破裂且油脂的显微分散状态被破坏,由细小状态聚集成较大的油滴;膨化使细胞壁彻底破坏,细胞质被完全挤出,油脂由细小的油滴聚集成较大的油滴,且充分外露;压榨使绝大部分油脂被挤出,细胞形态及细胞壁被破坏。结果表明,膨化较蒸炒更易破坏油菜籽细胞结构,有利于油菜籽制油。
2010, 41(Z1):212-215. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以新鲜树莓汁为主要原料,研究了超高压处理对新鲜树莓汁菌落总数变化以及霉菌、酵母菌、大肠杆菌、沙门氏菌存活量的影响。结果表明:压力越高,杀菌效果越好; 保压时间的延长有助于微生物的杀灭,在室温(25℃),压力为200MPa、保压时间为5min时,大肠杆菌被完全杀灭;在压力为300MPa、保压时间为15min时,沙门氏菌被完全杀灭;在压力为400MPa、保压时间为15min时,酵母菌和霉菌也可被完全杀灭;在压力为600MPa、保压时间为25min时,虽不能完全杀灭所有微生物,但菌落总数可降至10cfu/mL以内,达到国家食品相关标准要求。
2010, 41(Z1):216-219. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为提高用于包装的蔬菜纸机械性能,采用整棵或分切后打浆并配合打浆的粗细程度,在中试条件下制备了2种去叶芹菜纸样本。利用L&W纤维分析仪分析了打浆粗细程度,利用测量显微镜及显微图像分析系统表征了芹菜纸的介观结构,在标准环境下测试了机械性能并分析了变化情况。结果表明,去叶芹菜纸样本S1的抗张强度是样本S2的1.323倍;与带叶芹菜纸相比,总体上去叶芹菜纸的抗张强度是带叶芹菜纸的2.326倍,且断裂延伸率较好。
2010, 41(Z1):225-228. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:采用有限元技术,对食品双螺杆挤出机中流体的速度场、压力场进行了仿真研究。通过后处理计算,得到了各种工况下的比能耗。采用可旋转的中心组合设计方法进行了试验,分析仿真与试验结果存在差异的原因,并对仿真计算结果进行了修正。以修正后的仿真计算结果和试验结果为基础,对所建立的BP神经网络进行训练,建立了食品双螺杆挤出机挤压系统模型,此模型可用于挤出机比能耗的定量预测。
2010, 41(Z1):229-232. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:在分析粉碎机锤片磨损钝化过程中形貌变化对加工效率影响的基础上,提出了锤片自磨刃强化处理的工艺方法。采用气体渗碳方法对粉碎机锤片两侧面进行渗碳处理,对锤片端面及轴孔作防渗处理,配合相应的热处理工艺,使锤片两侧刃和刃间形成不同的金相组织,两侧刃的硬度远大于刃间硬度。经生产试验证实,在锤片的整个工作过程中不形成断面圆角,保持了对物料的正面打击和棱角剪切作用。
刘成良 , 苑进 , 刘建政 , 李长兴 , 周宗良 , 古玉雪
2010, 41(Z1):233-238. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:设计了一种开度、转速双调节变量施肥机控制系统的嵌入式解决方案,该系统集GPS和GPRS于一体,开发了基于ARM和DSP双CPU架构的嵌入式系统平台。上位机利用ARM9和WinCE系统支持图形化人机界面和触摸操作,能够实现施肥生产过程的信息输入与作业状况的实时反映;下位机利用DSP/BIOS实时操作系统完成排肥口开度和施肥轴转速的电动机伺服控制。详细阐述了系统软硬件结构及总体设计方案。该系统软硬件具有良好的扩展性、实时性、灵活性。实际测试结果表明该系统能够快速准确实现肥料精准投送。
丁幼春 , 廖庆喜 , 黄海东 , 段宏兵 , 陈红 , 陈晓坤
2010, 41(Z1):239-243. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:设计了一种速度自适应导航控制器。在搭建的联合收获机视觉导航试验平台上,提出了双闭环控制结构,采用PD控制,按照导航路径偏差形式,确定了偏差e的构成,试验得到了增益K、控制周期T与行走速度v的关系,设计了小闭环控制方法,并提出了一种后轮中位动态标定方法。路面与田间试验结果表明:联合收获机能在不同速度下沿路面标示线自动行走,跟踪误差最大为0.05m。在田间不同速度下,联合收获机均能跟踪收获与未收获边界,割幅变化范围在
2010, 41(Z1):244-248. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:黄瓜采摘机器人在非结构环境中工作时,其机械臂的结构特点与运动精度将直接决定机器人作业范围和采摘成功率。针对黄瓜特定的栽培模式,结合机械臂工作空间及结构长度指标,运用参数优化法,对采摘机械臂构型和结构参数进行了优化设计。建立了机械臂运动D-H模型,实现由关节空间向笛卡尔空间的正逆变换,并确定了机械臂速度雅可比矩阵;应用三次多项式插值法,建立了机械臂关节空间运动规划模型;应用Matlab平台对优化参数进行仿真。结果表明,机械臂实际采摘范围可达到目标工作区域90.5%以上,关节位移变化曲线光滑,运动平稳。
2010, 41(Z1):249-252. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:研究了一种玉米单倍体籽粒分选方法,可自动分选具有Navajo标记的玉米单倍体籽粒。分选系统主要由种子输送单元、图像采集处理单元、分拣卸料单元及系统控制单元组成。图像采集处理单元根据玉米籽粒胚部及胚乳顶部的颜色特征进行单倍体籽粒判断,并将判断结果发送给系统控制单元。系统控制单元根据该结果协调种子输送单元及分拣卸料单元机械臂的运动,实现籽粒位置定位,同时开启与机械臂末端相应电磁阀,采用气吸方式分离杂合体籽粒,系统分拣速度可达
2010, 41(Z1):253-256. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:农田地块图像包含的目标区域多,不同地物间信息相互影响和干扰明显,农田地块图像的分割提取非常困难。利用基于边界和基于区域两种图像分割方法对高空拍摄的农田地块图像进行处理和实验。实验结果表明,利用微分算子的图像边界分割算法虽然能够有效识别出农田地块的边缘,但是对噪声有放大作用;而利用阈值法的图像区域分割算法可以很好地消除农田地块图像的噪声影响。
2010, 41(Z1):257-262. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对农业装备性能检测过程中的布线繁琐、传输受限、不易扩展等缺点,基于嵌入式技术和虚拟仪器技术设计了多种无线传输方式的农业装备共性参数测控系统,解决了农业装备检测设备田间测试工作可靠性差、传统测试仪器功能单一及缺乏智能化数据处理等问题。实现了集智能型农业装备共性参数采集、无线传输平台、计算机无线接收与处理于一体的农业装备共性参数测试系统,有效地提升了农业装备的质量和自动化水平。
2010, 41(Z1):263-267. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:声波处理技术对于设施园艺中植物的生长具有促进作用,但其促进机理不明确,为此以黄瓜为研究对象,对植物自发声频率的测定方法进行了研究,并研究了黄瓜幼苗期的自发声频谱特性。在半消音室内,采用PDV-100激光测振仪,以非接触测量的方式,对黄瓜幼苗不同部位(主脉、叶肉和茎)在不同环境应激条件下(增大光照强度和干旱胁迫)的自发声特性进行监测。对自发声信号进行自相关运算和功率谱分析,获得了黄瓜幼苗的自发声频谱特征。结果表明,黄瓜幼苗自发声的主频为4.98~5.86Hz;3个部位的自发声信号在环境刺激条件下的变化规律基本一致。
2010, 41(Z1):268-271. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:设计了一种粮食收购品质自动评定装置。采用电容法测量粮食含水率,真空负压法测量容积密度,该装置能够自动检测收购粮食的杂质、含水率和容积密度等重要指标,并对其进行分级。试验结果表明,该装置杂质分离纯净度达99.5%,重复误差不大于0.3%;含水率测量误差在±0.5%以内,重复误差小于0.2%;容积密度测量重复误差小于
2010, 41(Z1):272-276. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:我国农业机械化标准体系存在标准松散、整体性不够、发展不平衡等问题。在调查、分析我国农业机械化标准及其体系研究现状的基础上,综合运用标准体系构建的层次法和三维结构法,设计了由农业机械化领域、农机产品和标准种类三大属性构建的三维结构标准体系框架。
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