弹簧预紧挤压式烟竿研制及结构优化

为解决烤烟烘烤环节中装烟成本偏高、耗时费工等问题,根据弹簧夹紧原理,设计开发了一种弹簧预紧挤压式烟竿(以下简称“弹簧烟竿”)。采用异形扭转弹簧调整压条实现鲜烟叶的夹紧,结合变形理论分析和有限元仿真分析优选出弹簧的结构参数和布置形式;进行弹簧烟竿装烟烘烤的田间试验,通过鲜烟叶滑脱力、装烟量、烘烤用工量、烤后烟叶外观质量分析应用效果。变形分析和仿真结果表明,弹簧数量为6个、间距240 mm、弹簧圈数为3圈时,鲜烟叶装夹牢固、不会损伤叶梗,且符合人体工程学的相关要求。田间试验结果表明:弹簧烟竿的单炕装烟量比传统竹制烟竿增加了19.6%,节省用工4.6个/炕,改造费用比梳式烟夹减少了22.3%;与传统竹制烟竿和梳式烟夹相比,弹簧烟竿有效降低了劳动强度和成本,改善了烤后烟叶外观质量,实现了烟叶烘烤过程中生产投入与产出效益的平衡。

烟夹与烟竿编烟烘烤对比试验

本试验采用烟夹和烟竿进行编烟对比试验,结果表明:烟夹编烟操作简单,省工省时,降低劳动强度,是传统编烟速度的5～6倍,解烟速度是传统编烟的2倍。与传统编烟相比,烟夹具有的优点是:安装方便、使用快捷,减轻了烘烤烟叶操作的工作量,提高了烘烤效益;结构简单、容易制造,成本低,效益高,实用性强。烟夹编烟可进一步试验和逐步推广。

基于Comsol的烟叶烘烤温度-水分响应仿真研究

为了探索弹簧烟竿装烟烘烤过程中烟叶的温湿度响应特性,研究温度和含水率变化对烟叶应力分布和变形造成的影响,利用Comsol软件建立了弹簧烟竿装烟烘烤时烟叶的仿真模型,结合傅里叶传热模型和基于菲克第二定律的传质模型,实现弹簧烟竿装烟烘烤过程中热膨胀、干燥收缩变形的多物理场耦合数值仿真。结果表明:(1)烘烤结束时烟叶的温度达到65℃,含水率为8.57%,收缩率为33.2%;(2)烘烤过程中含水率变化引起的湿应力明显高于温度引起的热应力,表明水分胁迫作用比温度对烟叶变形的影响更大;(3)烟叶的最大等效应力出现在叶梗夹持部位,但最大应力始终低于叶梗的抗压强度,叶梗部分在烘烤过程中不会发生损伤。采用弹簧烟竿装烟烘烤工艺可以满足烟叶烘烤的农艺要求。

临沂烟区梳式烟夹应用效果研究

为提高烟叶烘烤设施装备水平,研发了梳式烟夹,以普通烟竿编烟为对照,研究烟夹夹持对烤房容量、烟叶鲜干比、烘烤成本及烤后烟叶外观质量的影响。结果表明:梳式烟夹能有效增加烤房容量,降低烟叶烘烤的用工和成本投入,且烤后橘色烟比例增加、上部叶疏松度改善,适应了现代烟草农业的要求。

不同装烟方式对上部深橘黄烟叶产出率及质量的影响

为探讨不同装烟方式对皖南烤烟上部深橘黄烟叶(BFO)产出率及质量的影响,开展烟筐装烟和挂竿装烟方式烟叶烘烤对比试验。结果表明,烟筐装烟的BFO比例显著高于挂竿装烟;烟筐装烟上等烟比例显著高于挂竿装烟,低等烟比例极显著低于挂竿装烟;烟筐装烟烟叶香气成分总量(1146.612μg/g)比挂竿装烟(1096.112μg/g)提高4.61%;2种装烟方式下烟叶主要化学成分含量和感官评吸质量均没有显著差异;烟筐装烟烤后烟叶结构更疏松柔软。由此可见,烟筐装烟比挂竿装烟方式显著提高了上部深橘黄烟叶产出率和烟叶等级结构,改善了烟叶香味和外观质量。