农业物料定向输送预处理技术研究进展

农业物料定向输送预处理技术是提高农产品加工自动化程度的重要手段,在农业物料进行加工之前进行姿态的固定,可以有效减少农产品加工过程的损伤率,提高农产品的加工效率。为此,分析国内农业物料定向输送预处理技术的研究进展,围绕对辊定向输送、振动定向输送、传动带定向输送等方法进行对比分析,阐明其定向机理及装备应用场合。通过对比分析可以看出当前我国农业物料定向预处理技术不够成熟,相关定向输送装置标准化程度低,适应性差,以及相关基础研究不足的问题。针对以上问题未来需要加强农产品物理特性研究,提高定向输送装置的适应性,同时采取多种定向输送预处理技术联合定向,提高农产品加工过程中定向的成功率。

3D打印制备各向异性超疏水功能表面的定向输送性能

目的在光敏树脂基底上制备各向异性超疏水功能表面,实现液滴的定向输送。方法采用光固化逐层成形3D打印法,在样品基底上制备具有不同形状和结构尺寸的超疏水结构阵列。通过扫描电子显微镜(SEM)、EDS能谱分析,对样品的表面形貌与化学成分变化进行表征。采用接触角检测系统、高速摄像机,通过液滴弹跳、各向异性润湿性与定向输送实验,分析与评价不同阵列表面的超疏水性能、各向异性润湿程度以及定向输送行为。结果液滴弹跳实验结果表明,液滴可在正方体及交错长方体阵列表面形成饼状弹跳,且后者超疏水性能最佳。各向异性润湿性实验结果表明,在圆柱体阵列中,各向异性润湿性程度随相邻圆柱体高度差Δh的增大而趋于显著,且Δh=1 mm时,各向异性润湿性最为显著;在长方体阵列中,长方体宽度w1及相邻长方体间距sp1对各向异性润湿性程度均有一定影响,w1=0.3 mm、sp1=1 mm时,各向异性润湿性最为显著。定向输送实验结果表明,Δh=1 mm的圆柱体阵列及w2=0.7 mm、sp2=0.7 mm的长方体阵列的定向输送性能最佳,液滴可按照设计的路线精准流动。结论3D打印所制备的光敏树脂基功能表面的超疏水性能、各向异性润湿程度以及定向输送行为由其表面形貌和结构尺寸所决定,所制备的样品可实现液滴的精准定向输送。

四元数在杏果定向输送过程中的应用与研究

针对单轴对称水果杏子在输送过程中的运动,以刚体动力学为基础,建立欧拉动力学方程,通过四元数转换,得到一组关于角速度与四元数的方程组;然后运用MatLab[1]对其运动状态进行仿真,得到运动轨迹,通过正交试验来验证四元数在单轴对称水果输送过程中的正确性。MatLab仿真结果表明,在施加微小力矩情况下,杏子在定向过程中绕固定轴转动。正交实验得到的最优组合为:高速、宽口、大横径。由杏子在输送过程中的运动状态以及正交试验的对比,有效地证明了四元数在单轴水果输送过程中的可行性,为杏子的切分提供必要的理论依据。

鱼体定向输送装置设计的可行性分析

鱼体定向输送装置是鱼类成套加工设备中的一个重要组成部分。国内有的鱼类处理机组如马面纯联合处理机就因缺乏此类定向输送装置而未能推广应用。同时,国内在远洋渔轮如'开创'号上装备的鱼类加工机组也缺乏此类定向输送装置。人工送料劳动条件恶劣,且影响到设备加工能力的充分发挥。目前,有关这方面的工作国内还未见报道。因此,对鱼体定向输送装置的设计具有较为现实的意义。国外,鱼体定向输送机械已有不少成品。如西德的 BAADER482自动喂料机。

采后甘蓝单体排序定向输送装置设计与试验

针对采后甘蓝人工上料及定向排序劳动强度大、生产效率低、人工成本高等问题,结合采后甘蓝商品化处理工艺及转动惯量特性,设计了采后甘蓝单体排序定向输送装置。该装置采用气缸传动对空间堆叠状态的采后甘蓝进行翻转卸料,随后在单层喂入辊和曲面缓冲轨道作用下采后甘蓝呈单层状态排出,再经限位辊和变螺距输送辊引导完成采后甘蓝的单体排序输送,最终基于转动惯量特性在4个锥形辊形成的稳定空间内实现定向输送。对翻转卸料机构、单层喂入缓冲机构、变螺距单体排序机构、锥形辊定向输送机构等关键部件进行了结构设计,并试制了采后甘蓝单体排序定向输送装置样机。以“中甘15号”甘蓝为试验材料,以卸料气缸运行速度、单层喂入辊转速、变螺距输送辊转速和输送链条线速度为试验因素,以单体排序成功率和定向成功率为试验指标进行了正交试验。结果表明,最优参数组合为卸料气缸运行速度10 mm/s、单层喂入辊转速50 r/min、变螺距输送辊转速30 r/min、输送链条线速度300 mm/s,在最优参数组合下,采后甘蓝单体排序成功率平均值为96.50%,定向成功率平均值为95.17%,标准差分别为2.54%、3.28%,单通道作业效率约为1004 kg/h。本研究为深入研发采后甘蓝多通道高通量单体排序定向输送装置、实现采后甘蓝商品化处理机械化作业提供参考。

关于松果破碎机定向输送机构的设计研究

介绍了采取机械式的方案对松果破碎机的定向机构进行了设计,提出了一种松果破碎机的定向输送结构设计方案.我们对其进行了理论分析和详细的结构设计.同时用Solid Works、Catia等先进制造软件进行分析来验证其方案的可行性与合理性.可实现对松果进行定向输送,提高生产效率,降低生产成本.

强迫振动下核桃定向输送方法及仿真试验

为了提高核桃破壳效率,改善核桃破壳取仁效果,为后续核桃加工提供新方法,文章通过在强迫振动下提出一种核桃纵径定向输送方法;首先对核桃的外观及三维尺寸进行测量分析,据此研究核桃纵径振动定向的机理及规律;将强迫振动条件下建立的核桃定向输送装置的三维模型导入到Adams,并以输送过程的核桃稳定输送作为标准得出了定向滑槽倾角θ和振幅A合理的预取值范围,同时以平行于定向滑槽方向的输送速度V及核桃纵径定向成功率P作为标准进行正交试验设计并进行仿真试验,试验得出最佳的工作条件为:A=1.1 mm,θ=1°;最后以此最优条件在Adams中进行动态仿真,结果显示在强迫振动下核桃成功实现定向输送。在50 Hz激振频率下,速度可达63.8 mm/s,为后续核桃的定向破壳加工提供新方法。

大枣自动定向输送切片机的研究设计方案

对大枣自动定向、输送、高速切片设备进行设计,以实现大枣切片过程的自动化。

液体自输送功能性表面及其应用

液体自输送功能性表面在微流控、传质传热等领域有着重要的意义,此类表面发挥作用往往受到固体表面微纳米结构、固-液之间的静态润湿特性和动态润湿特性的综合影响。重点概述了固-液接触润湿模型与粘附性的关系,固体表面特性(即表面微观结构和润湿性)对固-液接触状态的影响。在此基础上,按照产生自驱动力的固体表面特性是否均匀,将液体自输送功能性表面分为两大模式,分别是非均质化润湿模式和均质化润湿模式。其中,非均质化润湿模式主要包含梯度润湿表面、锥体表面、润湿图案化表面以及薄壁多孔材料;均质化润湿模式主要包含毛细力驱动微沟槽表面、拉普拉斯压差驱动表面和毛细力驱动滑移表面,并逐一阐述了不同表面自驱动的原理。随后对这些不同表面的应用进行了总结,包括水汽收集和油水分离。最后,对各种液体自输送功能性表面问题进行了总结并给出了可能的解决措施,并展望了液体自输送功能性表面的发展方向。