5HY型远红外蔬菜脱水机的研制

在探讨了加热温度、料层厚度及辐射距离等因素对干燥过程影响的基础上,研制了5HY型远红外蔬菜脱水机。试验表明,为保证干菜的品质,加热温度以60～75℃为宜;综合考虑生产率、脱水均匀性和能耗等因素,料层厚度以30～40mm为宜,辐射距离以100～120mm为宜。实际应用表明:该设备采用了双面链板输送装置,输送链的松紧两段均为工作段,与普通输送链相比,较大地提高了设备和空间的利用率;对于胡萝卜等密度较大的蔬菜,生产率可达25.8kg(干菜)/h,单位能耗为3.2MJ/kg(H2O),与现有的热风对流蔬菜干燥相比可节能20%左右,维生素C损失率降低5%～8%;该设备能够实现连续化生产,自动化程度高、操作方便,能够适应脱水蔬菜产业化生产的需要。

马铃薯精密播种机智能控制系统设计

针对现有马铃薯播种机播种株距控制精准度不高、易产生重种漏种等问题,研发了一种由主控制模块、检测模块、株距控制模块和振动强度控制模块等7个模块组成的马铃薯精密播种机智能控制系统,采用液压马达控制薯种输送带运转,步进电机控制薯种输送带的振动强度,实现了播种株距和重种漏种率的自动控制。试验结果表明,播种速度相同时,实际播种株距相对于设定播种株距的平均偏差依次增大,播种速度越高实际播种株距的稳定性越差;薯种输送带振动强度越强,重种率越低,漏种率越高,各因素对重种漏种率影响的主次顺序为:薯种输送带振动强度>播种速度>薯种质量,且薯种输送带振动强度对重种率、薯种输送带振动强度和播种速度对漏种率有显著影响;较佳的播种作业参数为:薯种输送带振动强度为Ⅱ级(即轻微振动时)、播种速度为1.16 m/s及薯种质量为35 g。经2~3个周期即可调整到允许范围内,且稳定性好。因此,完全能够满足种植户的实际播种作业要求,为智能控制马铃薯精密播种装备的后续研发提供参考。

不同加热条件下脱水设备与工艺的试验研究

针对传统的蔬菜热风加热干燥和远红外辐射加热干燥方式所存在的问题,采用组合加热和并流引风技术方案,将远红外辐射与热风两种加热方式优化组合,充分发挥各自优点,整合成为一种新的组合加热式干燥技术。不同加热条件下的对比试验结果表明,组合加热的干燥速度最快,平均单位能耗较低。综合分析认为,蔬菜干燥中应采用"先热风、后远红外"的组合加热形式。设备引风管和供风管的连接管直径自上而下依次减小,即供给各层干燥箱的热风量和从各层干燥箱的引风量自上而下也相应地减小,满足了各层干燥箱对风量的需求。

远红外蔬菜脱水工艺的试验研究

采用远红外加热技术对蔬菜进行脱水干燥,具有热辐射率高、干燥速度快、传热效率高、能耗低、产品质量好等优点。为此,在远红外蔬菜脱水试验台上,进行了大量试验,深入地探讨了蔬菜在干燥过程中,加热温度、干燥时间、料层厚度、辐射距离等各参数对干燥效果的影响规律。

脉动流化与振动输送条件下干燥工艺的试验研究

针对5HM-1型脉动流化干燥机存在的脉动效果不理想、物料输送不够流畅等问题，研制了脉动振动流化干燥机，重点解决了气流分配器的设计与布置、以及气流分配的均匀性问题，增设了振动输送装置和导料装置，解决了物料的输送与“反流”问题。利用该设备对玉米和啤酒糟这两种物料进行干燥时，加热温度分别以70～75℃和65～70℃为宜，最佳脉动频率分别为3．0Hz和2．0Hz左右，最佳床层倾角分别为2．5°～3．8°和3．5°～4．8°，最佳气流速度分别为0．8～1．Qm／s和0．9～1．1m／s，在设定的床层倾角和气流速度条件下，最佳振动频率均为32Hz左右。干燥上述两种物料时，其干燥强度分别为20．87kg（H2O）／m^2·h和21．76kg（H2O）／m^2·h，单位热耗分别为5．86MJ／kg（H2O）和4．91MJ／kg（H2O），单位能耗分别为7．38MJ／kg（H2O）和6．47MJ／kg（H2O）。

脉动振动流化干燥机的研制

脉动振动流化干燥机采用内置式分配器,改善了脉动效果;采用导流半径依次增大的导流装置,改善气流分配均匀性;增设了振动辅助输送装置,使物料输送流畅;增设了导料装置,从根本上解决了物料的“反流”问题。

提高远红外蔬菜脱水机工作可靠性方法及试验

针对目前远红外蔬菜脱水机存在的输送链板不能按时翻转落料、链板易脱落等问题,增设了拨板机构和防脱落装置,并对输送链板的换向、换位过程进行了分析和试验。试验证明,增设了拨板机构之后,远红外蔬菜脱水机能够顺利地实现前、后链板的左右交替换位,其换位准确率达99.9%以上,保证了各链板重叠处均有准确的“后压前”位置关系,使翻转落料得以顺利实施;增设防脱落装置之后,解决了链板的脱落问题,大大提高了设备的运行可靠性。

螺旋揉搓式豌豆脱皮机设计

针对豆类淀粉行业急需对粉碎之前的豌豆进行脱皮这一现状,设计了一种螺旋揉搓式豌豆脱皮机。该脱皮机总体上采用行星结构,在滚筒带动筒内豌豆低速回转的同时,由驱动装置通过行星架驱动揉搓辊对豌豆进行揉搓。在计算功率、确定转速等总体设计的基础上,对滚筒结构及各种轴等主要零部件进行了结构设计计算及分析。设计后的脱皮机揉搓辊在随着行星架公转的同时,还绕着行星轴做旋转方向与公转方向相同的自转,增强了对豌豆的揉搓效果;相邻行星轴上的揉搓辊构成一条螺旋线,揉搓辊在对豌豆进行揉搓脱皮的同时还能将其轴向推移,以实现物料的轴向输送。

单片物料厚度对胡萝卜红外薄层干燥水分迁移的影响

为探讨胡萝卜红外薄层干燥条件下的水分迁移规律,选择单片物料厚度h、料层厚度δ、干燥温度T、功率密度g和辐射距离L为影响因素进行试验,并借助低场核磁共振技术研究了横向弛豫时间T_(2x)、峰面积A_(2x)和峰比例S_(2x)的变化规律。结果发现,干燥中期,各单片物料厚度h的自由水流动性下降60%以上,而水分含量趋于0;不易流动水、结合水的水分含量增幅分别为不大于3倍、3~6倍。干燥至120 min,各单片物料厚度h的自由水峰面积占总水峰面积的比例下降至15%以下,结合水所占比例增大至65%以上,而不易流动水所占比例呈"双峰"现象。随着单片物料厚度h的增大,水分有效扩散系数D_(eff)下降30%;发现Page模型可较好地预测红外薄层干燥中水分比的变化。本研究成果为进一步探讨农产物料的红外干燥规律及干燥设备的研发提供了理论参考。

远红外与热风混合加热式蔬菜脱水机的研制

针对蔬菜传统的热风干燥和单纯远红外辐射脱水干燥形式所存在的各种问题,采用混合加热和并流引风技术方案,将远红外辐射与热风两种加热方式优化组合,充分发挥各自优点,整合成为一种全新的混合加热式干燥技术。由于蔬菜脱水干燥初期,干燥过程以热风对流换热为主,干燥后期以远红外辐射换热为主,设计的供风管和引风管,其连接管直径自上而下依次减小,因此供给各层干燥箱的热风量自上而下也相应地减小。

基于ADAMS的轴向滑块凸轮式差速器仿真

为了提高仿真结果的可靠性，在现有COSMOSMotion软件仿真结论的基础上，把轴向滑块凸轮式差速器模型从UG软件导入ADAMS／View中，并对各连接点添加相应约束、反复修正弹簧参数之后进行了仿真，得到了左右差速轮的角速度曲线反差速器壳的合反转矩曲线。分析研究结果表明，当合反转矩在70～120N·m范围内，反转矩差≤33N·m时，该差速器基本上都能正常差速运行，并有ω1＋ω2=2ω0，T1＋T2=T0，即普通锥齿轮差速器的角速度和转矩关系式对于轴向滑块凸轮式差速器同样成立。

油冷式电动滚筒减速装置的改进设计

针对现有电动滚筒减速传动装置承载能力差、结构复杂、工艺性差等问题,将变速轴承移植到油冷式电动滚筒内,形成一种全新的活齿减速油冷式电动滚筒。通过设计计算与分析,确定活齿减速油冷式电动滚筒的结构形式及零部件结构尺寸。

红外玉米穗干燥机设计

针对现有玉米干燥技术对玉米籽粒进行脱水干燥,即采用先脱粒、后干燥工艺这一现状,采用红外辐射加热、双面干燥技术方案设计了一种红外玉米穗干燥机,并对转速和功率进行设计计算,其传动系统选择了摆线针轮减速机。设计后的干燥机对采摘后的湿玉米穗采用先干燥、后脱粒的工艺方案,解决了因直接对湿玉米穗进行脱粒籽粒破碎率较高的问题,并且在拨料杆拨动下玉米穗边滚边滑的同时,均匀地吸收红外辐射热,提高了干燥的均匀性。该干燥机的成功研制,彻底解决了玉米干燥行业所存在的问题,对推动玉米产业的发展具有重要意义。

不同温度条件下玉米穗红外干燥试验研究

针对玉米收获后由于气候原因导致霉变发芽、公路晾晒造成严重污染,或采用"先脱粒后干燥"工艺导致籽粒破碎严重等问题,按照"玉米穗干燥→脱粒→玉米籽粒干燥"分段干燥工艺设计了一种玉米穗红外干燥试验台。试验结果表明,采用等温干燥时,较佳的干燥温度为58℃左右;采用变温干燥时,宜选用"先低后高"的变温方式,且在保证干玉米品质的前提下,应尽量选用较高的起始干燥温度;无论采用等温干燥还是变温干燥,其干燥温度均不得高于60℃。该玉米穗红外干燥试验台干燥均匀性好、设备的空间利用率高,解决了收获期玉米霉变或采用"先脱粒后干燥"工艺而导致的籽粒破碎率严重等问题,为玉米穗红外干燥机的研制提供了参考。

基于高效低损目标的马铃薯收获机改进设计

针对现有马铃薯收获机收获效率低、伤薯率和破皮率高等问题,以高效、低损为目标,采用垄上压力自动调整、切土驱动、挖掘深度自动调整、振动强度参数可调和波浪式薯土分离等技术对现有马铃薯收获机进行了改进设计。改进后的马铃薯收获机收获作业过程中,压土轮始终处于浮动状态,既能松离薯土,又可避免压溃薯垄而导致伤薯;有效保证切土盘始终处于正常转动状态,彻底解决现有收获机作业过程中切土盘的时断时续转动问题;始终保证两侧的挖掘深度一致,有效解决因地表倾斜而导致的伤薯及能耗较高问题;马铃薯及土块、秧蔓混合物经过波峰与波谷之间的"翻滚"而实现碎土,提高了筛分效率,且可根据需要自动调整振动强度。本研究为马铃薯收获机的后续研究奠定了坚实基础。

轴向滑块凸轮式差速器的设计与分析

针对现有差速器锁紧系数小、结构复杂等问题,设计了一种轴向滑块凸轮式差速器,并对其中的关键零件(差速轮和滑块)的重要表面——螺旋面建立了参数方程。通过啮合原理分析认为,滑块两端的螺旋面与差速轮的螺旋面,在任何位置均能实现良好啮合。对差速轮与差速器壳(即滑块)之间的角速度关系进行定量分析后得知,左右两侧差速轮的角速度之和恒等于差速器壳角速度的两倍,两侧差速轮的反转矩之和恒等于差速器壳的输入转矩,即符合普通锥齿轮差速器的角速度关系和转矩分配关系。但是,该差速器分配给两侧差速轮的转矩是不相等的,其锁紧系数K=0.4、转矩比Kb=2.3,二者均比较大,因此有利于进一步提高车辆的通过性和越野能力。

远红外蔬菜脱水机箱体结构的改进设计

针对现有干燥箱体采用箱式分层结构在制造、维修及更换内部零部件等方面所存在的问题,采用整体框架、开门式结构,对干燥箱体进行改进,同时箱体引风口和供风口的位置也相应地进行重新布置。改进后的干燥箱体结构简单,工艺性好,使用、维修方便,且节省材料。为本设备的进一步研究及其产业化奠定了良好基础。

关于轴向滑块凸轮式差速器的初步探讨

针对现有差速器存在的锁紧系数小、尺寸大等问题,研制了一种轴向滑块凸轮式差速嚣。该盖速器锁紧系数大、 径向尺寸小、结构简单、性能稳定,并将该技术应用于ATV沙滩摩托车。初步路试结果表明,该车型越野、爬坡能力强,稳定 性好,操纵灵活,通过性好,达到了该车型的越野性能要求。

远红外蔬菜脱水机的设计与初步试验

设计制作了一台采用链板输送、多层箱式结构的远红外蔬菜脱水机,将远红外加热技术应用于蔬菜脱水干燥 中,初步探讨了蔬菜干燥过程中的传热传质规律,为进一步研究各参数对干燥效果的影响奠定了基础。

远红外蔬菜脱水机链板换位分析与试验

针对原有远红外蔬菜脱水机存在的输送链板不能按时翻板落料这一问题,增设了拨板机构,并对输送链板的换向、换位过程进行了分析。试验证明,增设拨板机构之后的远红外蔬菜脱水机,能够顺利地实施前、后链板的左右交替换位,其换位率达99.9%以上,保证了各链板重叠处均有“后压前”这一准确的位置关系,使翻板落料得以顺利进行,从而大大提高了设备的运行可靠性。