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基于离散元法的茶叶抖筛机结构参数优化与试验 被引量：2
1
作者 李兵 朱勇 +3 位作者 方赛弟 方立旭 朱焕成 邹亚刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期337-343,共7页
茶叶抖筛机是茶叶精加工的关键装备,传统抖筛装备主要通过经验设计,筛分性能较差,主要表现在筛净率较低、误筛率较高。该研究结合抖筛机的筛分原理,运用solidworks构建虚拟样机,利用EDEM软件建立茶叶颗粒离散元仿真模型,通过单因素仿真... 茶叶抖筛机是茶叶精加工的关键装备,传统抖筛装备主要通过经验设计,筛分性能较差,主要表现在筛净率较低、误筛率较高。该研究结合抖筛机的筛分原理,运用solidworks构建虚拟样机,利用EDEM软件建立茶叶颗粒离散元仿真模型,通过单因素仿真试验对茶叶颗粒进行动力学分析,结果表明,连杆长度、曲柄半径和筛面倾角是茶叶抖筛机筛分性能的主要影响因素。以筛净率、误筛率为评价指标,设计三因素三水平二次旋转正交试验,并运用DesignExpert软件对试验数据进行回归分析,当连杆长度为1 977 mm、曲柄半径为25 mm、筛面倾角为2.8°时,茶叶筛净率为94.5%、误筛率为4.61%,筛分性能最优。以最优结构参数进行验证试验,筛净率为93.8%,误筛率为4.73%,生产效率为319 kg/h,较优化前筛净率提高3.42%,误筛率降低7.62%,生产效率提高8.87%。该研究结果可为茶叶筛分装备的优化提供理论依据。 展开更多
关键词 茶叶 正交试验 抖筛机 筛分 DEM
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光电色选机在水稻种子加工线上的应用
2
作者 朱晓燕 王晓东 +1 位作者 殷琴 徐平 《乡村科技》 2024年第9期135-139,共5页
将光电色选机应用于水稻种子加工线,对光选前后种子发芽率、死种子率等指标进行检测分析,得出光选后的种子发芽率明显提高,死种子率显著降低,种子批质量有所提升的结论。研究结果证明:光电色选机应用于种子加工线上具有一定的可行性。
关键词 光选 发芽率 死种子率 光电色选机
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基于外形特征的潍县萝卜筛选系统研制与试验
3
作者 施国英 李天华 +2 位作者 董广胜 盛泽 娄伟 《农业工程》 2024年第10期102-107,共6页
针对目前潍县萝卜表面缺陷筛选主要依靠人工,存在工作强度大、分拣效率低等问题,设计了一种基于外形特征的潍县萝卜筛选系统,并搭建了试验台架。实地采集了潍县萝卜表面缺陷数据照片,构建数据集,通过调节亮度与对比度、旋转、缩放、高... 针对目前潍县萝卜表面缺陷筛选主要依靠人工,存在工作强度大、分拣效率低等问题,设计了一种基于外形特征的潍县萝卜筛选系统,并搭建了试验台架。实地采集了潍县萝卜表面缺陷数据照片,构建数据集,通过调节亮度与对比度、旋转、缩放、高斯模糊及添加椒盐噪声等方法对数据集进行了扩充,以防止过拟合;对数据进行标注,分为根部多头、弯曲、损伤和虫眼4种类型;选用模型体积小、检测速度快的YOLOv5s网络对潍县萝卜表面缺陷数据集进行训练,并生成识别模型。结果表明,其识别准确率90.25%、精确率93.77%、召回率90.83%和mAP@0.5为91.21%。模拟实际作业环境,设计并制作了试验样机,采用传送带带动萝卜移动,上位机通过双摄像头对萝卜的表面信息进行采集并进行处理,下位机控制同步带滑台带动推板完成对萝卜的分拣。在输送平台传送带速度分别为0.16、0.30和0.38m/s时进行筛选试验,结果表明,筛选总体准确率分别为97.5%、92.0%和82.5%。该研究可为潍县萝卜筛选装置的研发提供设计参考。 展开更多
关键词 潍县萝卜 图像处理 目标检测 萝卜分级 YOLOv5s
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基于鸡粪养殖的黑水虻幼虫复合滚筒筛参数研究 被引量：3
4
作者 郑维扬 于永民 +3 位作者 蒋本豫 杨梦玮 齐露露 杨森 《河南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期115-122,共8页
【目的】解决鸡粪养殖黑水虻虫沙结块分离难、黑水虻幼虫损失率高及分离设备筛分效率低的问题,探究筛分参数对黑水虻幼虫复合滚筒筛筛分效果的影响。【方法】在借助离散元软件构建滚筒筛物料颗粒筛分过程仿真模型的基础上,以外层滚筒转... 【目的】解决鸡粪养殖黑水虻虫沙结块分离难、黑水虻幼虫损失率高及分离设备筛分效率低的问题,探究筛分参数对黑水虻幼虫复合滚筒筛筛分效果的影响。【方法】在借助离散元软件构建滚筒筛物料颗粒筛分过程仿真模型的基础上,以外层滚筒转速、抄板高度、内层滚筒转速和滚筒倾角为试验因素,进行了4因素3水平正交试验,分析得到筛分效率和黑水虻幼虫损失率的最优筛分参数组合。【结果】当外层滚筒转速36 r·min^(-1),抄板高度20 mm,内层滚筒转速-45 r·min^(-1),滚筒倾角8°时,滚筒筛性能最优,筛分效率为95.32%,损失率为4.85%;在最优筛分参数组合条件下,样机试验结果与仿真试验结果相对误差分别为4.19%和0.55%,仿真试验与样机试验结果吻合度较好。【结论】解决了黑水虻幼虫分离设备现存问题,获得了滚筒筛分的最佳筛分参数,为黑水虻幼虫筛分设备相关研究提供参考。 展开更多
关键词 滚筒筛 黑水虻幼虫 虫料分离 鸡粪 EDEM仿真 筛分参数
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风筛式油莎豆清选装置设计分析与试验 被引量：1
5
作者 郑效帅 尚书旗 +5 位作者 王东伟 李成鹏 李明辉 申世龙 赵泽龙 何晓宁 《农机化研究》 北大核心 2024年第5期146-153,159,共9页
作为一种新型油料作物,油莎豆清选损失率高、含杂率高的问题严重阻碍了其机械化收获进程。针对此问题,采用CFD-EDEM耦合方法进行了仿真试验、参数优化、规律解析和试验验证,结果表明:损失率影响程度从大到小为气流速度、振幅、频率,含... 作为一种新型油料作物,油莎豆清选损失率高、含杂率高的问题严重阻碍了其机械化收获进程。针对此问题,采用CFD-EDEM耦合方法进行了仿真试验、参数优化、规律解析和试验验证,结果表明:损失率影响程度从大到小为气流速度、振幅、频率,含杂率影响程度从大到小为气流速度、频率、振幅;气流速度为10.52m/s、振幅为20.61mm,振频为6.93Hz时,清选损失率为3.65%,含杂率为5.26%,清选综合性能指标最优为4.46%;台架性能试验损失率为3.77%,较仿真结果误差为3.19%;含杂率为5.52%,较仿真结果误差为2.84%;仿真试验误差较小,比较可靠。研究所得的最优工作参数组合可为油莎豆优质清选提供理论支撑。 展开更多
关键词 油莎豆 清选 流固耦合
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花生半喂入联合收获二次清选机构研究 被引量：1
6
作者 李冬杰 王东伟 +3 位作者 何晓宁 左百强 张春晓 李绪 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第3期117-125,共9页
针对目前半喂入花生联合收获机其清选环节存在清选损失率高、荚果含杂率高等问题,基于花生一次清选后花生荚果破损机理,设计一种二次清选装置,主要包括输送链、栅条筛、筛架、液压缸、滑土板,并确定该装置的基本参数。通过ADAMS软件分析... 针对目前半喂入花生联合收获机其清选环节存在清选损失率高、荚果含杂率高等问题,基于花生一次清选后花生荚果破损机理,设计一种二次清选装置,主要包括输送链、栅条筛、筛架、液压缸、滑土板,并确定该装置的基本参数。通过ADAMS软件分析,建立清选过程中花生与装置碰撞模型,确定以筛子转速、筛子安装高度、筛子倾角为主要影响因素,并针对“宇花14号”花生品种进行试验研究。结果表明:筛子安装高度为29 cm、筛子转速为147 r/min、筛子安装角度为19°,对应的荚果含杂率为1.65%、清选损失率为1.37%。试验结果表明,应用该装置的两垄四行花生联合机作业效果明显提高。 展开更多
关键词 花生 联合收获 半喂入 二次清选 ADAMS
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基于主动热红外成像的马铃薯与杂质分类方法 被引量：1
7
作者 孙卫孝 刘发英 +3 位作者 杨振宇 韩梦杰 李学强 魏忠彩 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第2期143-150,共8页
为解决入库马铃薯中石块、土块等杂质剔除的问题,提出一种基于主动热红外成像的马铃薯与杂质分类方法。建立基于集总参数法的马铃薯和杂质的传热模型,获得影响受热效果与导致温度差异的因素为材料热物性、风速、风向角度、风温;利用有... 为解决入库马铃薯中石块、土块等杂质剔除的问题,提出一种基于主动热红外成像的马铃薯与杂质分类方法。建立基于集总参数法的马铃薯和杂质的传热模型,获得影响受热效果与导致温度差异的因素为材料热物性、风速、风向角度、风温;利用有限元法分析马铃薯和杂质在外部热风激励下的热像图,马铃薯表面温度显著高于石块与土块,并对风速、风向角度、风温分别进行四水平单因素仿真试验,得出马铃薯与杂质的表面温度差异大小在一定时间内与风速、风向角度和风温呈非线性正相关。在试验平台上对马铃薯和杂质进行分类试验,结果表明:最佳图像识别处理条件为风速4 m/s、风温为40℃、风向角度为90°,识别成功率为97%。为马铃薯收获—仓储过程中除杂提供技术参考。 展开更多
关键词 马铃薯 热激励 热红外成像 杂质剔除
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脱壳间隙自由可调式花生脱壳装置设计与试验 被引量：2
8
作者 吴亚滨 孙千涛 +6 位作者 刘龙 刘道奇 钱凯 陈凯阳 孙文喜 王东伟 张玺 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期216-223,共8页
针对现有脱壳间隙不可自由调节、机械损伤率高、花生品种适应性差等问题,设计了一款脱壳间隙自由可调式花生脱壳装置。脱壳装置上部采用导杆、导套、压缩弹簧等构成脱壳间隙自由可调揉搓摆臂,下部固定有编织筛网,上下装置组成的弧形腔... 针对现有脱壳间隙不可自由调节、机械损伤率高、花生品种适应性差等问题,设计了一款脱壳间隙自由可调式花生脱壳装置。脱壳装置上部采用导杆、导套、压缩弹簧等构成脱壳间隙自由可调揉搓摆臂,下部固定有编织筛网,上下装置组成的弧形腔室构成脱壳室;揉搓摆臂驱动装置由可调速电机带动曲柄摇杆机构进行往复揉搓运动。其中,为验证间隙自由可调揉搓摆臂运行可靠平稳性,对其需满足的设计要求进行验算,确定了当弹性装置高径比为3.7和弹簧许用安全系数为2.6时,满足作业要求;对曲柄摇杆机构的设计参数和脱壳运动状态进行运动学和脱壳力学分析研究,确定了当摇杆与竖直方向夹角为40°和弹簧压缩行程为12 mm时,弹簧装置可承受最大载荷为710 N,能够满足往复揉搓运动学和脱壳力学性能要求。最后以对该装置脱壳性能影响较大的可调速电机转速为试验因素,以豫花22为试验对象,进行脱壳性能试验。试验结果表明:当电机转速为1600 r·min^(-1)时,脱净率为98.6%,破损率为2.4%,发芽率为98.8%,满足行业花生脱壳质量要求。 展开更多
关键词 间隙自由可调 脱壳装置 结构设计分析 试验研究
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炒青绿茶离散元仿真参数标定研究
9
作者 王小勇 余志 +2 位作者 张德 陈玉琼 倪德江 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期418-427,共10页
针对炒青绿茶精制装备仿真分析中缺少准确的离散元仿真参数问题,以炒青绿茶为研究对象,标定炒青绿茶离散元仿真关键参数。通过斜面法与自由落体法对茶叶-茶叶和茶叶-钢板之间离散元参数进行研究,确定静摩擦因数、滚动摩擦因数和碰撞恢... 针对炒青绿茶精制装备仿真分析中缺少准确的离散元仿真参数问题,以炒青绿茶为研究对象,标定炒青绿茶离散元仿真关键参数。通过斜面法与自由落体法对茶叶-茶叶和茶叶-钢板之间离散元参数进行研究,确定静摩擦因数、滚动摩擦因数和碰撞恢复系数的取值范围。通过提升法台架试验获得炒青绿茶实际堆积角,建立炒青绿茶离散元模型,模拟堆积角形成过程。以炒青绿茶实际堆积角为响应值,使用Plackett-Burman试验筛选出对炒青绿茶堆积角有显著影响的参数,通过最陡爬坡试验获取近似最佳响应范围,最后通过Box-Behnken获得影响显著参数最优组合。结果表明:当剪切模量为2.930 MPa、茶叶-茶叶静摩擦因数为0.771、茶叶-茶叶滚动摩擦因数为0.133、茶叶-茶叶碰撞恢复系数为0.354时,炒青绿茶仿真堆积角为30.12°,与实际堆积角误差为1.59%,表明可以采用优化标定参数模拟炒青绿茶外部接触特征。 展开更多
关键词 炒青绿茶 离散元法 堆积角 参数标定
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基于离散元的茶叶抖筛机茶叶运动特性分析与试验
10
作者 王小勇 朱珺语 +2 位作者 张德 余志 倪德江 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期109-121,133,共14页
为了降低茶叶抖筛机的误筛率,从颗粒动力学角度研究了筛面倾角、振动幅度、振动频率对茶叶颗粒在抖筛机筛网上运动特性的影响。结合离散元方法对茶叶颗粒在筛面的运动进行数值模拟,通过分析茶叶颗粒的筛分过程,明晰了抖筛过程中筛上茶... 为了降低茶叶抖筛机的误筛率,从颗粒动力学角度研究了筛面倾角、振动幅度、振动频率对茶叶颗粒在抖筛机筛网上运动特性的影响。结合离散元方法对茶叶颗粒在筛面的运动进行数值模拟,通过分析茶叶颗粒的筛分过程,明晰了抖筛过程中筛上茶叶颗粒的运移机理。结果表明:茶叶颗粒主要集中在筛网中间,频率太大或者太小都会造成茶叶颗粒在筛网上的横向偏析;茶叶颗粒在筛网上的平均速度、旋转动能与振幅、频率呈正相关,筛面倾角对茶叶颗粒在筛网上的平均速度、旋转动能影响较小,茶叶颗粒沿X轴方向和Z轴方向速度对茶叶颗粒在筛网上的平均速度贡献最大;迁移系数的变化幅度随着筛面倾角、振动幅度、振动频率的增加而呈现逐渐增加的趋势,对茶叶抖筛过程颗粒迁移能力影响由大到小为:振动幅度、振动频率、筛面倾角;当振动幅度为22.5 mm、筛面倾角为3°、振动频率为4.166 Hz时,茶叶抖筛试验误筛率最小,茶叶抖筛试验误筛率结果与仿真试验结果相差在5个百分点以内,表明DEM模拟具有较高的准确性。 展开更多
关键词 茶叶 抖筛机 离散元 运动特性 速度分布
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玉米亲本种子变幅振动式分级装置研制
11
作者 毕于彬 宋庆斌 +4 位作者 赵鹏飞 董建鑫 黄玉祥 付作立 周济兴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期23-32,共10页
针对玉米繁种阶段亲本种子播前分级效率低、筛面自净效果差的问题,该研究提出一种变幅振动筛分方法,并设计了种子分级振动筛装置,对驱动机构和自净清筛装置进行设计与分析。在喂入量2.5 kg/s的条件下,以京科968玉米种子为试验对象,以分... 针对玉米繁种阶段亲本种子播前分级效率低、筛面自净效果差的问题,该研究提出一种变幅振动筛分方法,并设计了种子分级振动筛装置,对驱动机构和自净清筛装置进行设计与分析。在喂入量2.5 kg/s的条件下,以京科968玉米种子为试验对象,以分级合格率、作业时间和卡种数量为试验指标,通过四因素(进料口高度、振幅、振动频率和筛面倾角)三水平Box-Behnken试验,建立各因素与试验指标间的回归模型,并对参数进行优化。结果表明,影响变幅振动式分级装置分级合格率的主次因素顺序为振动频率、筛面倾角、振幅和进料口高度,影响作业时间的主次因素顺序为振动频率、振幅、筛面倾角和进料口高度;卡种数量具有较大的随机性,当振幅和振动频率都较低时,筛面卡种数量急剧增多,自净效果极差。最优参数组合为进料口高度19 mm、振幅5 mm、振动频率8.25 Hz、筛面倾角7°,模型优化预测结果为分级合格率88.04%,作业时间40 s。在最优条件下的验证试验结果为分级合格率89.55%、作业时间39 s,平均卡种数量8粒,与预测结果基本一致,较等幅振动式分级装置的分级合格率提高3.25个百分点,作业时间减少4 s,平均卡种数量减少2粒,作业性能优于等幅振动式分级装置。分级装置分级效率达0.33 t/h,各项指标均满足相关设计要求。研究结果可为繁种阶段种子分级装备的设计提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 种子 分级 振动筛 玉米
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基于改进鲸鱼优化CNN的红富士苹果外观分级方法
12
作者 刘素娇 卢明星 +2 位作者 王春芳 赵梓枫 刘怡 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2024年第4期121-126,共6页
目的:有效提升机器视觉技术对红富士苹果外观品质分级的准确率。方法:建立不同外观品质等级的红富士苹果图像数据库,通过对数据库图像进行图像增强预处理,以提高模型训练效果和泛化能力。构造改进鲸鱼优化CNN模型,采用加权灰色关联度法... 目的:有效提升机器视觉技术对红富士苹果外观品质分级的准确率。方法:建立不同外观品质等级的红富士苹果图像数据库,通过对数据库图像进行图像增强预处理,以提高模型训练效果和泛化能力。构造改进鲸鱼优化CNN模型,采用加权灰色关联度法压缩CNN卷积规模,以降低特征间的冗余度干扰和提高模型的运算速度;利用改进的鲸鱼优化算法对模型超参数进行优化配置,以降低超参数配置不当对模型分级结果的影响。结果:试验所提分级方法准确率更高,分级精确度、灵敏度分别提高了2.05%,2.46%。结论:试验方法能够有效实现对红富士苹果的外观分级。 展开更多
关键词 苹果 分级 深度学习 机器视觉 准确率
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基于激光三维重建的种薯芽眼识别方法研究
13
作者 韩梦杰 刘发英 +4 位作者 杨振宇 孙卫孝 陈肖 魏忠彩 李学强 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第2期200-206,258,共8页
种薯芽眼的准确识别是实现智能切块的重要前提。为解决种薯芽眼机器视觉识别易出现误判和不易获取芽眼三维位置信息而导致切块不均匀的问题,提出一种基于激光三维重建的种薯芽眼识别方法。确定点云获取过程中ROI区域消除采集过程中背景... 种薯芽眼的准确识别是实现智能切块的重要前提。为解决种薯芽眼机器视觉识别易出现误判和不易获取芽眼三维位置信息而导致切块不均匀的问题,提出一种基于激光三维重建的种薯芽眼识别方法。确定点云获取过程中ROI区域消除采集过程中背景的影响,通过工业相机与线激光器相配合连续采集移动种薯的激光光条图像获取其点云数据;根据点云密度去除随机噪声和裙边噪声,提高点云质量,降低芽眼误判率。采用体素滤波算法稀疏点云,提高识别效率;通过对种薯表面任意点的局部邻域进行平面拟合后获取点云法向量,构建加权协方差矩阵参数化种薯表面点云,根据矩阵特征值大小设定的动态阈值对种薯表面点云进行初步筛选,得到种薯芽眼判别的候选点,采用欧式聚类算法获取候选点的点云簇,选取每个点云簇中最大特征值点为关键点,利用计算关键点和邻域内其他点构成的中心线连线向量与法向量夹角余弦值对关键点再次筛选,最终确定种薯各个芽眼位置。试验结果表明,芽眼识别率为95.13%,芽眼误识别率为4.87%,可为马铃薯种薯智能化切块时芽眼识别提供参考。 展开更多
关键词 种薯 激光点云 三维重建 特征提取 芽眼识别
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淹没水射流式贝肉清洗装置设计与试验
14
作者 王杰群 李明智 +2 位作者 刘鹰 刘永睿 卢宏博 《渔业现代化》 CSCD 北大核心 2024年第3期98-112,共15页
随着贝类预制菜产业的发展,基于贝肉的精加工预制食品逐渐在市场上推广,虽然市场上清洗装置品类较多,但是尚未有适合各类贝肉产品清洗的装备,存在清洗效率低、洗净率差和易破损等问题。本研究基于淹没水射流机理,设计了以淹没水射流为... 随着贝类预制菜产业的发展,基于贝肉的精加工预制食品逐渐在市场上推广,虽然市场上清洗装置品类较多,但是尚未有适合各类贝肉产品清洗的装备,存在清洗效率低、洗净率差和易破损等问题。本研究基于淹没水射流机理,设计了以淹没水射流为清洗动力的贝肉清洗装置,并对清洗装置进行Fluent-EDEM耦合数值模拟,确定清洗装置的关键结构参数范围。通过2个阶段试验论证了该清洗装置的合理性,第1阶段通过清洗正交试验得出,当射流口直径为10 mm,清洗量为14 kg,清洗时间为6 min,淹没水射流式清洗效果最佳;第2阶段进行了生产性对比试验,并以洗净率和破损率作为评价指标,对比3种清洗装置洗净率。结果显示:以扇贝裙边为清洗对象时,淹没水射流式清洗装置的平均洗净率为97.77%,且无破损现象,较螺旋桨式清洗装置洗净率提高了14.4%,较超声波式清洗装置洗净率提高了7.3%;以鸟蛤肉为清洗对象时,淹没水射流式清洗装置的平均洗净率为98.23%,较螺旋桨式清洗装置的洗净率提高了12.49%,较超声波式清洗装置洗净率提高了6.7%,且无破损情况。研究表明,淹没水射流式装置具有较好的清洗效果,具备产业化推广价值。 展开更多
关键词 贝肉清洗 淹没水射流 水产品加工 Fluent-EDEM 流固耦合
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谷子风筛式清选装置设计与试验
15
作者 张紫恒 陶桂香 +3 位作者 衣淑娟 王帏 岳晴 李睿 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第6期119-127,共9页
针对谷子清选机械清选小籽粒效率困难、清选率低,现有的谷子清选装置采用手动操作实现不同规格、不同作物的不同筛分速度、操作复杂,不易调整到理想的速度和长度等问题,设计一种谷子风筛式清选装置及风量风速监测系统。对清选装置关键... 针对谷子清选机械清选小籽粒效率困难、清选率低,现有的谷子清选装置采用手动操作实现不同规格、不同作物的不同筛分速度、操作复杂,不易调整到理想的速度和长度等问题,设计一种谷子风筛式清选装置及风量风速监测系统。对清选装置关键部件的参数进行设计计算,建立清选机三维模型。对风量风速监测系统进行设计,实现风筛式清选装置的风量风速的远程监控,可以通过参数精确调整使风机的风速达到装置清选的最优效果。为获得最佳的清选装置性能参数,以曲柄转速、风机转速为试验因素,以籽粒含杂率、清选损失率为评价指标,进行二因素五水平二次正交旋转组合试验。确定最佳参数组合:当曲柄转速为225 r/min、风机转速为915 r/min时,籽粒含杂率为2.42%,清选损失率为2.77%。对优化结果进行验证试验,验证结果与优化结果基本一致。 展开更多
关键词 谷子 风筛式清选装置 监测系统 结构设计
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米糠和碎米的接触参数测量与离散元仿真标定 被引量：1
16
作者 陈林 余南辉 +5 位作者 王立宗 范吉军 雷港 刘晓鹏 周龙 周劲 《中国农业科技导报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期127-136,共10页
为确定米糠和碎米分离装备离散元仿真所需的接触参数,利用台架试验与仿真试验对米糠、碎米颗粒接触参数进行测量和标定。分别采用自由落体碰撞法、碰撞扩散法、斜面滑动法和斜面滚动法标定了碎米与亚克力间的碰撞恢复系数为0.45、静摩... 为确定米糠和碎米分离装备离散元仿真所需的接触参数,利用台架试验与仿真试验对米糠、碎米颗粒接触参数进行测量和标定。分别采用自由落体碰撞法、碰撞扩散法、斜面滑动法和斜面滚动法标定了碎米与亚克力间的碰撞恢复系数为0.45、静摩擦系数为0.38、滚动摩擦系数为0.17,米糠与亚克力间的碰撞恢复系数为0.15,静摩擦系数为0.76。基于休止角测量试验,结合MATLAB软件图像处理技术获取了颗粒堆休止角;通过最陡爬坡试验和二次正交旋转组合试验,建立了影响因素与休止角之间的二次回归模型,并以休止角的相对误差最小为约束条件,对回归方程寻优求解,得到了最佳参数组合,其中,碎米间静摩擦系数0.60、滚动摩擦系数0.40、碰撞恢复系数0.61,米糠间静摩擦系数0.81、滚动摩擦系数0.18、碰撞恢复系数0.15。研究结果为米糠和碎米分离装备离散元仿真参数设置提供了参考。 展开更多
关键词 米糠 碎米 离散元 接触参数 标定
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基于EDEM的沙棘冻浆果振动清选装置参数优化与分析
17
作者 张强林 胡靖明 +5 位作者 杨梅 杨金发 李沫若 王清泽 张文洁 毕阳 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第3期276-286,298,共12页
针对沙棘冻浆果清选加工中存在清洁率低,筛网易堵塞的问题,采用离散元EDEM软件对振动清选装置的结构和运动参数进行优化。以速冻沙棘枝条果机械脱果后的冻浆果、枝条和果梗等颗粒为试验物料,测定物料的尺寸特征,进行振动清选装置动力学... 针对沙棘冻浆果清选加工中存在清洁率低,筛网易堵塞的问题,采用离散元EDEM软件对振动清选装置的结构和运动参数进行优化。以速冻沙棘枝条果机械脱果后的冻浆果、枝条和果梗等颗粒为试验物料,测定物料的尺寸特征,进行振动清选装置动力学分析和筛上颗粒受力分析。分析筛网不同形状以及尺寸的筛孔组合对振动清选装置清洁率和透筛概率的影响,确定筛网设计参数为第一层筛网为圆孔、孔径为11 mm,第二层筛网为圆孔、孔径为9 mm,第三层筛网为长孔、孔径为5 mm×25 mm。单因素试验结果表明:振幅的改变未显著影响洁净率和透筛率,在保证高清洁率时选取筛体振幅为6 mm。选取振动频率,振动方向角,筛面倾角为试验因素,清洁率和透筛概率为试验指标,设计二次正交旋转组合试验,建立各因素与指标间的数学模型,优化结果最优组合为:振动频率为17.52 Hz、振动方向角为44.7°、筛面倾角为1.56°时,振动清选装置清洁率为99.62%、透筛概率为33.42%。通过台架试验和仿真试验对最优参数组合进行验证,结果表明:台架试验和仿真试验结果基本一致,清洁率的相对误差为1.13%,颗粒透筛数量的相对误差为1.68%。该研究可为沙棘冻浆果振动清选装置的优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 沙棘 振动筛 离散元 透筛概率 清洁率
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芝麻除杂筛选烘干一体机的研究
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作者 赵庆楠 田园 +2 位作者 田金萱 汪婷 徐国祺 《林业机械与木工设备》 2024年第2期62-65,共4页
传统芝麻加工收获中,劳动强度大,速度慢,加工成本高,且目前国内外研究的芝麻除杂筛选、烘干设备未形成一体化作业,都是针对某一个工序设计的芝麻加工装置,无法同时完成除杂筛选烘干工作。芝麻筛选后若不能及时烘干,会导致霉烂的现象。... 传统芝麻加工收获中,劳动强度大,速度慢,加工成本高,且目前国内外研究的芝麻除杂筛选、烘干设备未形成一体化作业,都是针对某一个工序设计的芝麻加工装置,无法同时完成除杂筛选烘干工作。芝麻筛选后若不能及时烘干,会导致霉烂的现象。因此提出了一种可控温、可检测湿度、可远程操控的自动化芝麻除杂筛选烘干一体机,解决芝麻除杂、筛选和烘干的问题。并在机械整体上加装传感器,发动机,加热管等构件,将其设计为控温筛选动力功能的机械,机械整体采用筛网滚筒复合式筛选,更加彻底地去除碎叶和茎杆,并在机器上方粘贴二维码,利用蓝牙装置更好地进行远程操作,同时机械具有可拆卸功能,使其能够灵活应用于其他农产品加工。 展开更多
关键词 芝麻 除杂 筛选 烘干 远程操控 控温 可视化
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基于STM32的牡蛎重量分级机控制系统设计
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作者 杨进 王萌 +3 位作者 孙成波 王昊 冯博 刘长卿 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第5期111-115,共5页
为提高牡蛎自动化加工水平,基于STM32单片机设计牡蛎重量分级控制系统。该控制系统由数据采集模块、分级控制模块、驱动模块和人机交互模块组成,以牡蛎重量为分级标准,称重托盘重量和位置信息为主要控制条件,采用遗传算法优化神经网络(G... 为提高牡蛎自动化加工水平,基于STM32单片机设计牡蛎重量分级控制系统。该控制系统由数据采集模块、分级控制模块、驱动模块和人机交互模块组成,以牡蛎重量为分级标准,称重托盘重量和位置信息为主要控制条件,采用遗传算法优化神经网络(GA-BP)动态称重模型和动态追踪定位方式,准确获得牡蛎重量和称重托盘位置,使用触摸屏进行人机交互,可实现称重分级一体化。试验结果表明,该控制系统的称重误差最大为0.8 g,在最大运行速度下,分级准确率达到95%,较好地实现牡蛎快速称重分级。 展开更多
关键词 牡蛎 重量分级 GA-BP算法 动态称重 控制系统
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基于机器视觉的大闸蟹自动分级分选设备研究与开发
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作者 吴思 诸定莲 +5 位作者 鲁梦瑶 万以磊 高亮亮 陈龙 汤卫荣 吴文彪 《扬州大学学报（农业与生命科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期137-146,共10页
为降低大闸蟹品质分级劳动成本,提高大闸蟹分级分选准确率及效率,开发一种基于机器视觉、自动称重技术的大闸蟹自动分级分选设备,利用深度学习技术获取大闸蟹公母、残缺等表型特征对大闸蟹进行品质分级。设备包含活蟹装载仓模块、自动... 为降低大闸蟹品质分级劳动成本,提高大闸蟹分级分选准确率及效率,开发一种基于机器视觉、自动称重技术的大闸蟹自动分级分选设备,利用深度学习技术获取大闸蟹公母、残缺等表型特征对大闸蟹进行品质分级。设备包含活蟹装载仓模块、自动输送模块、图像采集模块、动态称重模块、自动分拣模块,具备自动分料、传输、品质分级功能。经试验测试,大闸蟹公母识别准确率为98.45%,残缺识别准确率为93.28%,重量识别准确率为94.68%,识别准确率和分拣效率可满足实际应用要求,稳定性良好。结果表明该设备能自动、准确地完成大闸蟹的分级分选,可为农业智能化提供技术支撑。 展开更多
关键词 大闸蟹 机器视觉 自动称重 分级分选设备
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