厚壳贻贝的模型拟合与壳体曲面分析

以长度85~110 mm的野生厚壳贻贝作为研究对象,探究贻贝壳体模型特征。利用光学扫描仪得到相应的样本点云文件,通过geomagic wrap软件处理优化点云数据,得到质量优良的三维样本模型;利用Matlab软件拟合三维样本模型,得到最佳的拟合模型——标准模型,并将标准模型数字化,得到标准模型壳体外曲面(W)和壳体内曲面(N)的数学函数关系式。检验数字化模型、标准模型、样本模型之间的误差,得出三者间的平均误差均不超过0.06 mm。因此,可以使用数字化贻贝模型替代样本模型来指导贻贝定向、固定装置零部件的设计,规划最佳的贝肉剥离路线,为打造现代化贻贝加工流水线提供理论基础。

水浴温度对贻贝脱壳的影响试验研究

贻贝又称“淡菜”“海红”,广泛分布于我国浙江、山东、福建、辽宁等沿海省份。贻贝具有营养价值丰富、味道鲜美等特点,广受国内外人民的喜爱,拥有十分广阔的市场。我国作为贻贝的养殖大国,在某些沿海地区养殖和加工贻贝是当地的主要经济来源之一,因此,进一步研究其加工方法具有重大意义。

厚壳贻贝剥半壳装置的设计

目前通常采用热加工方法获取贻贝肉,但该方法不能获得新鲜的贻贝肉。为了获取新鲜的带半壳的贻贝肉,首先针对贻贝的生物学特性,采用统计分析的方法确定厚壳贻贝后闭壳肌痕面积、壳长的基本参数,通过力学实验确定拉断后闭壳肌柱所需要力的大小相关参数,从而研制出一种厚壳贻贝剥半壳装置。该装置由工作台、支撑臂、气压缸、开壳刀具、真空吸盘、贻贝固定台及传送带组成。通过有限元分析确定最佳开壳刀具刃口宽度为9 mm,对开壳刀具施加作用力为900 N。该装置能有效提高厚壳贻贝开壳效率,降低人工劳动强度,满足加工企业的需求。

厚壳贻贝定向装置设计与试验

为解决厚壳贻贝前处理阶段人工劳动强度大、定向技术落后的问题,设计了一种新型厚壳贻贝振动定向装置。首先采用三点测力法测量计算出厚壳贻贝的重心位置;结合振动理论对厚壳贻贝受力分析得出运动路线;然后使用Adams软件对其进行运动学仿真;最后利用控制变量法对定向装置的主要参数进行试验。结果显示:当厚壳贻贝的初始姿态为头部朝下,腹部朝右,振动电机频率为28.6 Hz,振动台面倾角为14°时,此种组合状态下的头尾定向成功率为90%,头尾定向平均所耗时间为25 s。研究表明,该装置能够有效与其他厚壳贻贝自动加工设备相衔接,提高自动化程度,降低加工人员配置,同时可为其他贝类的定向试验分析提供参考。

一种淤泥质海岸垃圾清理船结构设计

为了解决传统的淤泥质海岸垃圾难以清理的问题,分别从垃圾收集装置、垃圾传送装置、垃圾淤泥分离装置和驱动装置进行探究,提出了一种淤泥质海岸垃圾清理船结构设计方案,以实现淤泥堆积环境下海岸垃圾的清理回收,降低沿海垃圾对其区域内水质及土质的污染。

厚壳贻贝脱肉装置设计及仿真分析

目前国内市场对于贝类产品脱肉仍主要采取人工刀具脱肉的方式,但是该方法一直存在着脱肉效率低、加工难度较大、贝肉品质得不到保证等诸多问题,而绿色环保、高效精确高压水射流加工技术,却可以完美的解决这些难题,但目前尚未运用到贝类产品的脱肉加工中。基于高压水射流技术,结合厚壳贻贝的相关生理参数,提出一种厚壳贻贝半壳脱肉装置的设计,并使用Ansys软件对设计的装置进行流体分析,得出喷嘴收缩角为60°时性能最佳,搭配腔体的使用能最大程度的保留肉质的完整度。该装置的设计可以提高贝类脱肉的加工效率、降低生产成本,进而推动贝类加工行业的发展。

基于CFD的水射流贻贝脱肉装置的优化与试验

为优化贻贝脱肉装置的脱肉过程参数,基于水射流贻贝自动脱半壳关键技术及装备系统,建立喷嘴出口水射流打击到贻贝的三维实体模型,利用Fluent软件的VOF两相湍流模型,对喷嘴流出的水射流打击到贻贝过程进行了仿真模拟,分别研究了喷嘴进口水射流速度和温度、喷嘴出口与距离点水平相对位置(AB轴)及距离点垂线上的速度分布、贻贝倾斜角度,并进行户外试验验证。结果显示:当喷嘴的进水口温度为40℃,进水口速度为110 m/s,贻贝的倾斜角度为14°,喷嘴出口速度在距离贻贝6.5 cm处,最大速度达到400 m/s;在距离点垂线上(Y向)速度呈对称分布,越靠近AB轴速度越大,最大可达到424 m/s;仿真模拟与模型性能试验结果进行了对比,表明最优工况时数据模拟与试验结果吻合较合理,在保证贻贝脱肉后贝肉具有较高的完整度同时,使水射流速度达到最大,以提高脱肉的效率。

厚壳贻贝开壳固定装置的设计

为了获得新鲜且储存时间久的贻贝肉,设计了一种厚壳贻贝开壳固定装置。通过对厚壳贻贝的生理特征、形状结构及受力情况的分析,最终确定了该厚壳贻贝开壳固定装置的各项数值。该装置主要由固定装置、工作台、锥形刀具、开壳刀具等组成。根据其结构特征各项参数及力学性能的分析结论,确定了锥形刀具总长度为155 mm,刃口尖端宽度为5 mm,对锥形刀具施加的压力为800 N;开壳刀具总长度为120 mm,刃口宽度为2 mm,对开壳刀具施加的推力为300 N。接着利用SolidWorks Simulation Xpress对相应刀具进行有限元分析,验证了设计的合理性。该装置基本实现了自动化加工,设计思路新颖,提高了企业的生产效率,且满足企业的生产需求。