ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 青蚕豆脱皮机设计与研究/.赵永祺著/.张天会指导 |
出版发行项: | 2023.05.24 |
载体形态项: | 106页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 机电工程学院, 学号2021240041 |
提要文摘: | 蚕豆是我国主要的豆类农产物,也是全球主要的种植、出口大国,种植面积130多万公顷,占全球总面积45.7%,青蚕豆的脱皮还停留在手动和半自动的水平上,很多蚕豆种植基地和加工厂人工脱皮占大多数,自动化青蚕豆脱皮机械几乎没有。本文测量并测试了青蚕豆的各项物理性能,设计了一种青蚕豆脱皮机,可以实现青蚕豆的自动化脱皮,对降低劳动力强度、增加生产效率、降低脱皮成本、保证脱皮质量具有重要意义。主要研究内容如下: (1)对云南地区成熟后收割的新鲜青蚕豆进行研究,针对青蚕豆“头大尾小”的外形特征,测量分析青蚕豆的三轴尺寸、含水量、密度、百粒重、及青蚕豆的剪切模量、泊松比、弹性模量、青蚕豆颗粒与不锈钢之间的碰撞恢复系数。 (2)对青蚕豆脱皮机进行整体设计和结构参数设计。所设计的青蚕豆脱皮机关键部件包含:进料装置、脱皮装置、分选装置。对比分析了双梯形、圆柱和转轴组合体两种进料装置方案,采用圆柱和转轴组合体作为青蚕豆脱皮机的进料装置;对比分析了粉碎脱皮、浸湿脱皮、摩擦脱皮、固定切皮四种脱皮方案,采用固定脱皮作为原理的青蚕豆脱皮机的脱皮方案;对比分析了振动筛分和鼓风机分选两种分选方案,采用鼓风机分选作为青蚕豆脱皮机的分选方案。所设计的青蚕豆脱皮机工作原理如下:青蚕豆通过进料口进入进料装置内,通过其主轴的转动将青蚕豆逐颗推进输料通道内,通过激光开关将青蚕豆准确放到脱皮装置的夹豆器上,再经过其链板传送机构将采用切刀将青蚕豆从中间切开分为两瓣,再用其顶豆柱和夹豆器上的脱皮齿的相互作用将青蚕豆的外皮脱去,最后通过分选装置的鼓风机将青蚕豆的外皮和豆仁进行分离排出。对青蚕豆脱皮机的关键零部件进行了结构参数设计。进料装置的进料口、勺柱、蚕豆勺、自动放置机构,脱皮装置的夹豆器、切刀、顶豆柱、链板传送机构,分选装置的十字通道、鼓风机进行结构参数设计。运用UG软件对整机进行三维模型建立,并利用ANSYS软件对机架进行静力学分析。 (3)基于EDEM软件对青蚕豆颗粒与颗粒之间、颗粒与进料装置壳体之间进行摩擦标定,分析了影响出豆准确率的影响因素,采用单因素仿真试验确定了影响因素较大的三个因素,然后进行了三因素五水平的实验设计并进行了仿真试验,得到影响因素的最佳组合。采用UG软件对青蚕豆外形进行建模,将模型导入EDEM软件内,在EDEM软件建立青蚕豆颗粒进行静摩擦,建立半径3mm的球体颗粒进行滚动摩擦的标定。为了准确得出相应的标定参数,将颗粒在仿真软件中水平板上的滑动和滚动的距离作为中间量值在Design-Expert软件生成回归方程,采用回归方程计算得出青蚕豆颗粒与颗粒之间的静摩擦系数和滚动摩擦系数,及青蚕豆颗粒与不锈钢之间的静摩擦系数和滚动摩擦系数。以出豆准确率为仿真试验的检验指标,影响出豆准确率的影响因素,由进料装置的:转速、充豆区倾斜角度、填充颗数进行分析确定,分别分析确定各个影响因素的水平范围,每个因素确定个5水平。采用单因素仿真试验分析影响因素的显著;再对转速、充豆区倾斜角度、填充颗数进行三因素五水平进行出豆准确率的影响规律,通过方差分析得到数据最优化组合为:转速8r/min、倾斜角度74°、填充颗数144颗时出豆准确率可以达到92.9%。 (4)对脱皮机中的脱皮装置里的关键零件:夹豆器,链板三维模型通过3D打印机打印三维实体模型,通过脱皮机的局部零件对青蚕豆进行脱皮试验,进行20组试验,青蚕豆脱皮率96%。 (5)按照青蚕豆脱皮机的动力和自动化需求设计自动化控制系统,采用Keil Uvision 对单片机程序进行编译;采用Protues软件对程序和电路图进行仿真分析。 |
并列题名: | Green Broad Bean Peeling Machine of Design and Research eng |
题名主题: | 青蚕豆 脱皮机 仿真标定 EDEM 学位论文 |
中图分类: | S226.4-533 |
个人名称等同: | 赵永祺 著 |
个人名称次要: | 张天会 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240301 |