鮮杏定向切分去核機(jī)理及裝置試驗(yàn)研究
本文選題:鮮杏 + 定向; 參考:《沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:杏是新疆重要特色林果產(chǎn)品之一,對(duì)發(fā)展新疆多元化林果產(chǎn)業(yè)、增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。新疆鮮杏產(chǎn)量巨大,但因不耐貯藏和運(yùn)輸,鮮杏銷售范圍和銷量不大,主要用于加工杏醬、杏干和杏脯等系列風(fēng)味杏制品且相當(dāng)部分出口國(guó)外。鮮杏加工前期且必經(jīng)環(huán)節(jié)是去核和晾曬,傳統(tǒng)方法主要靠人工進(jìn)行鮮杏去核、自然攤曬或直接帶核攤曬,不但生產(chǎn)效率低、晾曬時(shí)間長(zhǎng)且衛(wèi)生條件差,安全隱患突出,嚴(yán)重制約了我國(guó)杏產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為此,人們迫切期望用機(jī)械進(jìn)行鮮杏的定向切分、去核和人工干燥,不僅提高生產(chǎn)效率和切分后的鮮杏晾曬效果,而且有效地保證食品安全衛(wèi)生,降低生產(chǎn)成本,提高了杏制品的品質(zhì)。本文在全面綜述國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究成果基礎(chǔ)上,結(jié)合國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“新疆特色林果精深加工關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究與示范”(項(xiàng)目編號(hào):2011BAD27B02)和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“單軸對(duì)稱水果輸送過(guò)程中自定向機(jī)理的研究”(項(xiàng)目編號(hào):54465042)的實(shí)施,針對(duì)南疆“賽買(mǎi)提”品系的鮮杏加工生產(chǎn)實(shí)際,從鮮杏物理機(jī)械特性研究入手,在鮮杏排序輸送、定向切分和去核機(jī)理研究基礎(chǔ)上,成功地研制出基于單體排序和差速式定向原理的三通道鮮杏定向切分去核機(jī),經(jīng)過(guò)性能試驗(yàn)與優(yōu)化,樣機(jī)達(dá)到了生產(chǎn)實(shí)用性要求。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)以南疆主栽的賽買(mǎi)提品系4種鮮杏為研究對(duì)象,進(jìn)行了鮮杏物理機(jī)械特性、表面摩擦特性和杏肉的黏核特性等試驗(yàn)研究,找出了影響因素及其變化規(guī)律等,從而為研究鮮杏差速定向機(jī)理及其機(jī)構(gòu)提供了鮮杏騎徑與橫徑的比值區(qū),為研究鮮杏排序輸送和定向切分機(jī)理、相應(yīng)的機(jī)構(gòu)和材料選擇提供了基礎(chǔ)。(2)首次提出了鮮杏單體排序輸送的原理方案,設(shè)計(jì)出帶有自轉(zhuǎn)鞍形輪輥?zhàn)拥孽r杏單體間隔排序輸送機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)鮮杏無(wú)損傷、單體且間隔有序喂入;進(jìn)行了鮮杏單體排序、間隔輸送的機(jī)理研究,運(yùn)用NX8.0軟件對(duì)排序輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維建模,確定了該裝置的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)。(3)基于“最小作用量原理”,首次提出了能使鮮杏在輸送過(guò)程中摩檫自轉(zhuǎn)而定向的鮮杏差速定向輸送原理,并在鮮杏差速定向機(jī)理與動(dòng)力學(xué)分析基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出差帶式鮮杏空間自動(dòng)定向機(jī)構(gòu),確定了工作部件的主要參數(shù),可實(shí)現(xiàn)鮮杏騎縫線所在平面與圓盤(pán)切刀自動(dòng)對(duì)正。(4)根據(jù)鮮杏的結(jié)構(gòu)特征、力學(xué)特性和運(yùn)動(dòng)學(xué)特性,提出了動(dòng)態(tài)支撐與旋轉(zhuǎn)環(huán)切的鮮杏切分原理,設(shè)計(jì)了帶有切割間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)的切分裝置,分析了鮮杏在切割部位的運(yùn)動(dòng)及受力過(guò)程,確定了切割部件的主要參數(shù)。(5)提出了基于振動(dòng)分離原理的圓孔篩凹形板、V形板組合式杏瓣杏核振動(dòng)分離篩,鮮杏的果肉、果核振動(dòng)分離原理及參數(shù)確定。對(duì)鮮杏的振動(dòng)篩參數(shù)進(jìn)行了仿真分析,確定了其關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)。(6)研制出差速帶式三通道鮮杏自動(dòng)定向切分去核機(jī),其主要由排序間隔輸送裝置、定向輸送機(jī)構(gòu)、鮮杏切分裝置、核肉振動(dòng)分離裝置、傳動(dòng)與控制系統(tǒng)等構(gòu)成。(7)樣機(jī)性能試驗(yàn)與優(yōu)化。運(yùn)用高速攝像儀對(duì)鮮杏定向輸送過(guò)程進(jìn)行了觀察分析,明確了鮮杏定向、排序和切分的主要影響因素,通過(guò)正交試驗(yàn)分析,確定了樣機(jī)的最佳工作參數(shù):差速定向裝置的差速比值為6.52、夾持帶上口間隙為15mm。在鮮杏橫徑尺寸在32.1-35mm時(shí),排序間隔輸送裝置的單果排序率達(dá)到91.4%、空穴率1.4%,定向輸送機(jī)構(gòu)的定向準(zhǔn)確率為87.4%,鮮杏切分裝置的切割準(zhǔn)確率為85.6%,可實(shí)現(xiàn)鮮杏切分去核技術(shù)生產(chǎn)率1000-1300kg/h。
[Abstract]:In this paper , we have studied the characteristics of fresh apricot by means of the research and optimization of fresh apricot . The results are as follows : ( 1 ) In the early stage of fresh apricot processing , the quality of the apricot industry is improved .
Based on the principle of minimum action quantity , the principle of automatic orientation of fresh apricot with automatic adjustment mechanism for fresh apricot is put forward , and the main parameters of cutting parts are determined . ( 7 ) Prototype performance test and optimization . Using high - speed camera to observe the directional conveying process of fresh apricot , the main influencing factors of the orientation , sequencing and cutting of fresh apricot were analyzed . The optimal working parameters of the prototype were determined by orthogonal test . The rate of single - fruit sorting was 91.4 % , the hole rate was 1.4 % , the orientation accuracy rate of the directional conveying mechanism was 87.4 % , the cutting accuracy of fresh apricot cutting device was 85.6 % , and the productivity of fresh apricot cut - off to nuclear technology was 1000 - 1300kg / h .
【學(xué)位授予單位】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S226
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,本文編號(hào):2046940
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