融合光电色选的皮带筛式油茶果壳籽分选机设计与试验

针对油茶果批量脱壳后壳籽混杂、人力分选效率低的问题，研究设计了一种融合光电色选的皮带筛式油茶果壳籽分选机。根据油茶果壳、籽与倾斜传送带间摩擦角、碰撞系数的差异，设计振动皮带筛进行初分选；利用两者灰度差异，对壳中残留籽进行二次光电分选。对皮带筛上油茶果壳、籽进行运动学与动力学分析，发现皮带倾角、皮带速度和振动频率是影响振动初分选率的主要因素；以籽箱清洁率、壳中含籽率为试验指标，开展正交旋转组合试验。当皮带倾角为19°、皮带速度为1.50m/s、振动频率为55.40Hz时，其籽箱清洁率为95.52%、壳中含籽率为24.30%，对最优参数进行试验验证，优化结果可靠。对不同茶籽比率的物料进行光电分选试验，结果表明籽箱清洁率稳定在98.23%左右，壳中含籽率保持在2.34%左右，说明光电分选可准确识别并分选出混杂物料中的油茶籽。对整机进行最优参数试验验证，该机两籽箱茶籽平均清洁率可达97.55%，壳箱中含籽率为3.27%。试验结果表明，此油茶果壳籽分选机可实现油茶果壳、籽的高效分离。     

平面床式齿光辊油茶蒲籽清选机研制与试验

为解决油茶果脱蒲后如何把茶籽从果蒲和茶籽的混合物料中清选出来这一难题，基于已有的齿光辊对辊清选技术，通过研究平面齿光辊对辊式清选机构，对齿光辊上移动的物料进行受力和速度分析，并设计扫籽机构和内外板可拆式轴承座，组合成平面床式油茶蒲籽清选机。对该机性能参数进行单因素试验，得出该清选机在齿光辊转速533～602 r/min、齿光辊间隙2.4～2.7 mm时，产量≥2 t/h，破籽率≤1.21%，损耗率≤1.05%，籽中含蒲率≤4.86%。该机为实现高效低损的蒲籽分离提供了技术支撑和设备支持。      

油茶鲜果穿刺力学特性试验研究

针对油茶果破壳后茶籽、茶壳不易清选的问题,为探索弹簧压缩针插壳式油茶籽壳清选方法的可行性,探究了茶籽与茶壳在不同穿刺深度和不同穿刺部位条件下的穿刺力学特性,以及不同弹力下的弹簧压缩针对茶籽与茶壳插取效果的影响。穿刺力学特性试验选用含水率在55%～65%之间的赣无系列油茶鲜果为研究对象,使用的是装有单根穿刺针的质构仪,研究了不同穿刺深度(1 mm、1.5 mm、2 mm)和不同穿刺部位(茶壳内、外侧的头部、腰部、尾部;茶籽的内侧、外侧)对茶籽与茶壳的穿刺力以及被插取效果的影响。插取试验采用自制弹簧压缩针对油茶鲜果的茶籽与茶壳进行插取实验,研究不同弹簧压缩力(8 N、10 N、12 N)的弹簧压缩针对茶籽与茶壳插取效果的影响。穿刺力学特性试验结果表明:油茶鲜果茶壳的刺破力小于其茶籽,更易于被弹簧压缩针插取;茶壳最大穿刺力位于茶壳内侧头部,茶籽最小穿刺力位于其内侧;茶壳最大穿刺力位置的穿刺力平均值小于茶籽最小穿刺力位置的穿刺力平均值;穿刺深度在2 mm时,茶壳被插取效果最佳。插取试验结果表明:使用2/3压缩行程时弹簧压缩力为10 N的弹簧压缩针插取油茶鲜果籽壳时,茶壳被插取率为98%,茶籽被插取率为2%。弹簧压缩针插壳式油茶籽壳清选方法可行。以上研究结果将为针辊插壳式油茶籽壳清选装置选取弹簧压缩针弹力提供技术参考。     

基于SE-ResNet网络的油茶果果壳与茶籽分选模型

油茶果脱壳后果壳与茶籽混合在一起，采用传统的机械分选仍会出现掺杂果壳的情况，清选率有待提高。比较ResNet不同层数模型，发现在当前壳籽实验样本下ResNet18与其他模型相比每次迭代的平均训练时间最少，并且验证集平均准确率最高，同时均优于其他CNN分类模型。为进一步提升分选效率，在ResNet18网络中引入注意力机制，结果表明，SE-ResNet18模型与改进前的模型相比，训练过程中每次迭代的平均时间由1.31 s下降到1.13 s，缩短018 s，验证集平均准确率为98.88%，提升1.4个百分点。经过测试后得出，测试集整体准确率为98.43%，与原模型相比提升1.3个百分点，说明使用ResNet18模型结合注意力机制的方法在油茶果果壳与茶籽的分选上是可行的，为油茶果在分选方法提供一种新的理论基础与思考方向。     

一种基于CCD相机的通道式油茶果色选机系统

通过对油茶果的籽和壳颜色特性研究,设计出一种基于线阵CCD相机的通道式色选机。该机使用CCD相机对下落的果壳与籽进行图像采集,开发基于Visual C++平台的软件系统对采集的图像进行分析处理,并利用单片机控制系统对步进电机进行控制,从而对沿通道下落的果壳与籽粒实现分选。色选机经过试验表明,在实现250kg·h-1的分选能力基础上,可达到95%的选净率。     

四通道全自动油茶成熟鲜果脱壳机设计与试验

针对油茶成熟鲜果在脱壳过程中存在脱净率低、茶籽破损率高等问题，设计了一种四通道全自动油茶成熟鲜果脱壳机。通过对油茶果进行四通道分级，使不同大小的油茶果进入相应的脱壳滚筒内，通过油茶果与脱壳套筒的相互撞击以及油茶果之间碰撞、挤压、搓擦的综合作用实现脱壳。选取油茶成熟鲜果为研究对象，以茶果脱净率、茶籽破损率为评价指标，以茶果喂入量、脱壳杆扭度和脱壳杆直径为试验因素，采用L9(34)正交试验、方差分析和加权综合评分法对油茶成熟鲜果脱壳机的脱壳效果进行分析。结果表明：当茶果喂入量1500kg/h、脱壳杆扭度30°、脱壳杆直径23mm时，该脱壳机脱壳效果最佳。对脱壳机进行3次最佳参数组合下的脱壳试验，取3次试验结果的平均值作为油茶成熟鲜果脱壳机最终的脱净率和茶籽破损率，计算得出该脱壳机的脱净率为98.85%、茶籽破损率为3.24%，研究表明，该四通道全自动油茶成熟鲜果脱壳机达到预期设计目标，能够较好地完成油茶果脱壳作业。     

油茶果划线破壳装置设计

针对当前油茶果机械化加工程度较低,以及现有油茶果机械破壳存在伤籽率和碎籽率较高、破壳后籽壳不易清选等问题,研究设计了一种油茶果划线破壳装置。该装置通过可垂直移动的弹簧刀片,使刀片在不损伤油茶籽的情况下对油茶果壳划线一周,再通过碾轮对划线后的油茶果进行碾压破壳。课题组主要论述了油茶果划线破壳装置整机及关键零部件的结构设计。该装置适用于多尺度油茶果的破壳,结构简单,操作方便。     

切割式油茶果脱蒲机设计与试验

为提高油茶果机械化脱蒲效果和便于进行茶籽与茶蒲分离,在油茶果物料特性研究的基础上,设计了一种由切割结构、脱蒲结构等组成的切割式油茶果脱蒲机。选取辊筒转速、橡胶板转速及切割深度3个关键因素,以油茶果脱蒲率、有效得率和分离率为指标进行试验研究。结果表明:随着辊筒转速的增加,脱蒲率先增加后降低,最高为87%;分离率的变化较小;有效得率先降低然后在一定范围内变化,有效得率最低为98.8%。橡胶板转速对有效得率的影响最明显,有效得率随着橡胶板转速的增加而逐渐降低,最低达到94.2%;橡胶板转速对脱蒲率和分离率的影响均较小。随着切割深度的增加,脱蒲率和有效得率都有明显的增加,脱蒲率最高为97%,有效得率最低为95.2%;分离率整体变化较小。      

湖南省油茶产业机械化程度低亟待开发

<正>油茶是我国特有的木本油料树种,与油棕、油橄榄和椰子并称世界四大木本食用油料植物,栽培历史悠久,具有较高的综合利用价值。茶籽可以榨油,是我国五大主要食用植物油料之一。茶油营养丰富、油质好,深受人民群众喜爱,享有"东方橄榄油"的美称。茶粕中含有茶皂素、茶籽多糖、茶籽蛋白等,是化工、轻工、食品、饲料工业产品的原材料;茶籽壳可制成糠醛、活性炭等,茶壳也是一种良好的食用菌培养基。     

油茶果籽壳分级筛选装置设计与试验

【目的】油茶果的脱壳分级筛选绝大部分靠人工进行,费时费力,研究油茶果籽壳的分级筛选对茶油的精深加工具有重要意义。【方法】课题组设计了一种油茶果籽壳三级筛选装置,并利用SolidWorks软件对装置进行建模,对执行机构连杆进行运动仿真,分析验证分级筛选装置设计有效性和机构运动合理性。【结果】该油茶果籽壳分级筛选装置可以有效实现大、中、小籽和壳的分级筛选,分级效率较高;执行机构运动呈周期性变化,机构设计合理。【结论】1）该分级筛选原理和机构可应用于类似果蔬分级生产中,具有良好适应性。2）三级筛分出来油茶果籽壳有混杂,籽和壳有效分离后续仍需进一步研究。     

一种油棕果壳破碎分离机设计

针对目前油棕果壳破壳不完全和壳仁分离不彻底导致棕仁油提炼不纯的问题,基于敲击式破壳机理和摩擦分离原理设计一种小型油棕果壳破碎分离机,通过分析计算确定滚筒的几何参数,打击机构的压缩弹簧的自由长度为95 mm、有效圈数为11圈以及分离机构的传送带与水平面的夹角为20°。利用含水率为14%,横向长度为15～17 mm,纵向长度为17.5～20 mm的油棕果壳进行破碎分离试验,试验结果:脱壳率为88.2%、分离率为79.7%。     

基于挤压揉搓方法的油茶果破壳性能的试验研究

为了找到一种有效的油茶果破壳方法,在研究油茶果的生物特性基础上设计了基于挤压揉搓方法的油茶果破壳装置,对不同大小等级、不同含水率的油茶果在不同滚筒转速下进行了破壳性能的试验研究。试验确定了在滚筒转速80~100r/min范围时,该装置可以对含水率59%左右的新鲜油茶果进行有效的破壳处理,破壳率可达到97%以上,且破籽率控制在4%以下。     

油茶果脱壳初清筛的设计试验

为了满足广大油茶生产企业对油茶果快速、高效、大产量机械化脱壳的需求,该文基于已有脱壳技术,通过国内饲料粮食行业筛选设备现状分析对比,确定了适合茶壳分离的最优工作原理,研制出了脱壳初清筛新产品并进行了试验分析,于2015年10月在江西瑞金绿野轩生物科技有限公司安装,进行了两个月的生产,测得该设备处理量在1.5~1.7t/h之间,技术指标:脱壳率≥99%,初清率≥50%,损耗率≤1.2%,试验表明该设备可以投入生产应用,与茶油生产其他环节配套使用,实现油茶果采摘后到榨油前的自动化生产。     

籽瓜破碎取籽分离机的试验研究

为满足籽瓜加工生产线对预处理加工的要求,对自主研制的QW-QZ-2型籽瓜破碎取籽分离机的破碎分离效果进行了试验研究。以喂入量、破碎辊转速、皮瓤分离辊转速、籽瓤分离辊转速为试验因素,以瓜籽含杂率、瓜籽破损率、瓜籽损失率和皮中含瓤率为试验指标,进行单因素试验。试验结果表明:适宜的工作参数范围为:喂入量25～30 kg/min、破碎辊转速120～135 r/min、皮瓤分离辊转速90～105 r/min、籽瓤分离辊转速105～120 r/min;影响瓜籽含杂率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、籽瓤分离辊转速、破碎辊转速和喂入量;影响瓜籽破损率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、籽瓤分离辊转速、喂入量和破碎辊转速;影响瓜籽损失率和皮中含瓤率的主次因素依次为:皮瓤分离辊转速、破碎辊转速和喂入量。该研究可为籽瓜破碎取籽分离机的设计和工作参数的优化提供理论依据。     

油茶果脱壳清选成套设备的研究

为满足广大油茶生产企业对油茶果快速、高效、大处理量的机械化脱壳的需求,基于已有脱壳清选技术,研究油茶果脱壳清选成套工艺与设备,确定油茶果成套加工工艺流程,研发关键设备双层分级筛、脱壳初清筛、大处理量脱壳清选机等新产品,实现从投料、除铁、去石,到分级、脱壳清选、输送、打包的自动化生产。通过两个月的生产试验,测得该成套设备处理量在10~10.8t/h之间,技术指标:脱壳率≥99%,清选率≥93%,损耗率≤3%。试验表明该成套设备设计方案可行,满足企业的需求。     

手持冲击梳刷式油茶果采摘装置设计与试验

针对丘陵山地油茶果人工采摘效率低、大型机械采收难且花苞损伤大等问题,设计了一种手持冲击梳刷式油茶果采摘装置,通过冲击指的碰撞作用和指间梳刷作用采摘油茶果,可有效降低花苞损伤率。以采摘装置质量最小化为目标,利用Ansys Workbench拓扑优化模块进行轻量化设计,机架减轻近30.59%;建立“冲击指-油茶果”碰撞模型和“主枝-细枝-茶果”三摆动力学模型,明确影响油茶果采摘效果的主要因素为油茶果的质量和压入变形量、冲击指质量和转速、枝条长度和质量;进而以冲击指转速和指间夹角、装置梳刷次数为试验因素,以采摘速率、采净率和花苞损伤率为评价指标,开展油茶果采摘试验并采用响应面分析法处理试验数据。结果表明,冲击指转速对采摘效果的影响最为显著,且当冲击指转速为409.8 r/min、指间夹角为4.1°、装置梳刷4.5次时,装置的采摘性能最佳;此时,油茶果采摘速率为43.67 kg/h、采净率为86.42%,花苞损伤率低于8.89%,满足高油茶果采净率和低花苞损伤率的工作要求。     

茶叶籽油与油茶籽油等油品的比较

茶和油茶是同目、同科、同属的植物,是山茶属的不同树种。茶叶籽是茶树的果实,是茶叶生产的副产物。茶叶籽的纯仁率为70%左右,整籽含油15%～25%,含茶皂素10%～14%,仁中富含淀粉及蛋白质。     

扭梳式油茶果采摘末端执行器设计与试验

为了解决油茶果采摘过程中采净率低、花苞损伤率大的问题,通过研究不同品种油茶果结合力和油茶枝条特性,设计了一种扭梳式油茶果采摘末端执行器,在采摘作业时该执行器可以对油茶果产生多种作用力。阐述了该末端执行器的结构和工作原理,并对关键部件进行了设计,分析了末端执行器的作业过程和油茶果脱落的影响因素。对不同品种油茶果的结合力和枝条扭转进行测试,得出抗拉力主要集中在10~25N之间、抗剪力主要集中在5~15N之间、抗扭力矩主要集中在0.015~0.030N ·m之间,不同品种油茶枝条扭转模量在2~7MPa之间。单因素试验表明,在扭梳组件转速为25~35r/min、梳辊转速为75~85r/min、作业时间为8~12s工况下,采摘性能较优。试验表明,最优工作参数组合为扭梳组件转速35r/min、梳辊转速85r/min、作业时间12s,此时油茶果采净率平均值为93.37%,花苞损伤率平均值为13.16%。     

油茶果脱壳清选机国内研究现状及成套加工工艺初探

通过介绍油茶的分布、江西省油茶产业规模,指出我省油茶脱壳的急迫性,油茶脱壳现状及其在油茶产业链中的地位和意义;介绍了油茶脱壳清选机械的国内外现状,比较分析现有脱壳清选机脱壳清选的原理、结构及优缺点;最后介绍了江西省农机所研制的脱壳清选机,初步探讨了油茶果脱壳清选成套机组加工工艺。     

液压驱动式油茶果采摘机设计与试验

为提高电动胶辊旋转式油茶果采摘执行器的采摘效率,设计了一种液压驱动式油茶果采摘机。通过分析油茶果与胶辊相互作用力的影响因素,确定了采摘机的主要工作参数。仿真分析了不同工作参数对油茶果与胶辊相互作用力的影响规律,并以上下组胶辊间距、旋转架转速、胶辊直径为影响因素,以油茶果采摘率和花苞损伤率为评价指标,在江西省林科院和江西农业大学分别进行了室外、室内采摘试验。结果表明,影响采摘率的因素由大到小依次是上下组胶辊间距、旋转架转速和胶辊直径;影响花苞损伤率的因素由大到小依次是胶辊直径、上下组胶辊间距和旋转架转速。结合室内、室外试验,运用综合评分法得出油茶果采摘率较高且花苞损伤率较小的最佳参数组合为:上下组胶辊间距15 mm、旋转架转速55 r/min、胶辊直径30 mm。与电动胶辊旋转式油茶果采摘执行器相比,液压驱动式油茶果采摘机旋转架转速提高了83. 33%,采摘效率明显提高,其平均采摘效率为210个/min。