西洋参种子物理特性试验

为获得气吸式西洋参排种器的设计参数,以威海文登地区普遍种植的西洋参种子为研究对象,对已催芽和未催芽西洋参种子的三轴几何尺寸、千粒质量、休止角和滑动摩擦角进行试验测试,分析了不同含水率条件下西洋参种子各项物理参数的变化规律。结果表明,含水率为7.46%的未催芽西洋参种子平均三轴尺寸为5.84 mm×4.97 mm×2.77 mm,平均千粒质量为32.79 g,休止角为36.44°,滑动摩擦角（塑料、铝和不锈钢）为21.2°、25.8°和19.2°。含水率为46.67%的已催芽西洋参种子平均三轴尺寸为6.31 mm×6.12 mm×3.95 mm,平均千粒质量为60.21 g,休止角为45.42°,滑动摩擦角（塑料、铝和不锈钢）为26.7°、27.5°和25.1°。      

水稻芽种物理特性的试验研究

水稻芽种物理特性的试验研究是水稻精量播种装置设计的基础。目前,对水稻种子的物理特性研究较多集中在干基稻种以及包衣丸化后稻种的研究,而对水稻发芽后的物理特性研究甚少。为此,以黑龙江省常见的水稻品种为试验材料,对芽种的三轴尺寸、千粒质量、静止角及自流角进行了测量。试验得出在含水率为23%条件下各品种水稻芽种的三轴尺寸、千粒质量分布范围及芽种的自流角和静止角的分布区间,旨在为今后播种机具的设计提供最为基本的理论参数和依据。     

山东紫花丹参种子物理特性试验

为获得丹参播种机排种器设计参数,以山东省紫花丹参种子为研究对象,试验测试了未经过催芽的紫花丹参种子三轴几何尺寸、千粒质量、含水率、休止角和滑动摩擦角。基于试验测试的结果,分析了紫花丹参种子关键物理参数。丹参种子试验测试结果表明,未催芽的紫花丹参种子的含水率为9.53％,三轴几何尺寸平均值为2.80 mm×1.46 mm×1.04 mm,平均千粒质量为1.39 g,休止角为13.27°,滑动摩擦角（不锈钢、塑料和铝）为18.5°、25.2°和33.6°。      

水稻破胸芽种的物料特性试验

水稻芽种物料特性的研究是水稻芽播机设计的基础.当今对水稻芽种物料特性的研究很少。本文以湖南省常用的水稻品种为试验材料,对芽种的三轴尺寸、休止角和滑动摩擦角进行了测量。试验得出：芽种的三轴尺寸为长度在8-10mm,宽度在2.5-3.5mm,厚度在2.2mm左右;含水率相差不大的不同品种的水稻芽种的休止角和滑动摩擦角有一定差别,而同品种不同含水率下的休止角和滑动摩擦角差别比较大,随着含水率的减小休止角也相应的减小。     

水稻破胸芽种的物料特性试验

水稻芽种物料特性的研究是水稻芽播机设计的基础.当今对水稻芽种物料特性的研究很少.本文以湖南省常用的水稻品种为试验材料,对芽种的三轴尺寸、休止角和滑动摩擦角进行了测量.试验得出:芽种的三轴尺寸为长度在8～10mm,宽度在2.5～3.5mm,厚度在2.2mm左右;含水率相差不大的不同品种的水稻芽种的休止角和滑动摩擦角有一定差别.而同品种不同含水率下的休止角和滑动摩擦角差别比较大,随着含水率的减小休止角也相应的减小.     

含水率对稻谷机械特性的影响

测定了江苏省主要稻谷品种武育粳3号在不同含水率下的三轴尺寸（长、宽、高）、千粒质量、自然休止角以及与铁板、中密度板、PVC板的摩擦因数.分析了稻谷含水率对其机械特性的影响,并通过回归分析建立了稻谷含水率与其三轴尺寸、千粒质量、自然休止角之间的数学模型.研究结果表明,稻谷的三轴尺寸、千粒质量、自然休止角均随着含水率的增加而增大.其中,稻谷的千粒质量、自然休止角与含水率间呈线性变化;随着含水率的增加,稻谷与铁板的摩擦因数呈线性增大,而与中密度板及PVC板间的摩擦因数则呈现先降后升的变化规律.     

油葵籽粒物理特性的测定

农业机械化装备的发展建立在农业物料的物理特性的研究之上,油葵作为我国的油料源之一,机械化装备相对滞后。为此,对油葵籽粒的物理特性进行测定是十分必要的。油葵籽粒有关物理特性的研究是对其三维几何尺寸、质量、含水率、籽粒密度、静摩擦角及悬浮速度等参数的研究测定。测得结果为:油葵籽粒平均长度为6.2mm,平均宽度为3.74mm,平均高度为12.58mm;油葵籽粒的含水率为21.54%,百粒质量为10.1～12.6g之间;油葵体积的范围在9.023～10.334cm~3之间,密度为1.119～1.221g/cm~3之间;油葵籽粒的自然休止角θ的范围在39.3°～43.5°之间;油葵籽粒的滑动摩擦角为26°～29°之间;与金属板的之间的动摩擦因数为0.48～0.55之间;油葵籽粒的悬浮速度为7.45～9.23m/s。研究结果可以为后续有关油葵机械化装备的设计提供基础依据。     

水稻芽种摩擦特性的试验研究

对广西主要水稻品种(桂香2号、特糯2072、优I679)在不同含水率、芽长条件下的休止角以及滑动摩擦角进行了测定。通过对试验数据回归分析,建立了含水率、芽长与休止角、滑动摩擦角的数学模型,分析了含水率、芽长对休止角、滑动摩擦角的影响。结果表明:休止角、滑动摩擦角随着含水率、芽长的增加而增加;含水率、芽长对滑动摩擦角的影响大于其对休止角的影响;同一品种,在相同含水率、相同芽长条件下,休止角始终大于滑动摩擦角。     

澳洲坚果物理参数试验研究

对澳洲坚果千粒质量、含水率、果实及果仁三径尺寸、壳厚度、壳仁间隙和出仁率等基本物理参数进行了测定.结果表明:在相同条件下,坚果的外形尺寸呈正态分布,63%的果实分布在24~26mm范围内;不同位置果壳厚度差异较大,果壳底部最厚,中部最薄;壳仁间隙为1.20mm.     

小麦种子物理特性参数测定及在播种机

为获取小麦小区精密播种机排种器和自动供种装置的设计依据,研发初期选取济麦22种子作为测量对象,测定了种子的千粒质量、容重、三轴尺寸、休止角和静摩擦系数等物理特性参数。测量得知:济麦22种子千粒质量均值46.02 g;容重均值831.30 g/L;三轴尺寸的长、中、短轴均值分别为6.47、3.42和3.08 mm;休止角均值28.9°;小麦与不锈钢板之间的静摩擦系数最小,为0.427。上述参数的测定,为小麦小区精密播种机排种器和自动供种装置相关参数的确定提供了有力的数据支撑,在一定程度上提高了整机的工作性能。      

水稻芽种离散元主要接触参数仿真标定与试验

水稻播种时芽种含水率高、种芽长度差异大,表现出与其他作物种子不同的物理特性。为减小仿真分析时芽种参数设置不准确而形成的模拟系统误差,本文基于水稻芽种摩擦角的试验与仿真测定,标定出不同含水率下的水稻芽种离散元主要接触参数。通过芽种的摩擦角(两种休止角及滑动摩擦角)离散元仿真试验,建立了芽种-不锈钢板静摩擦因数、芽种-芽种静摩擦因数、芽种-芽种滚动摩擦因数与3个摩擦角之间的三元回归方程。以芽种的3个摩擦角试验结果作为修正指标,对回归方程数值求解,得到当仿真结果与试验结果的拟合误差达到允许范围内的3个主要接触参数。将标定后的参数进行试验验证,分别对不同含水率下的芽种摩擦角的仿真测定与实测结果进行对比分析,相对误差均小于2.75%,表明水稻芽种离散元模型与实际颗粒物料体现出相同的摩擦特性,建立的回归模型满足不同含水率芽种参数的标定要求。对其他5个品种的水稻芽种摩擦角实测值与仿真结果进行对比分析,相对误差均在5.54%以内。该水稻芽种的离散元模型及接触参数可为水稻精密播种装置的动态仿真提供参考。     

基于MatLab的颗粒饲料休止角试验研究

颗粒饲料休止角对饲料储料箱设计、自动化饲喂站、投料装置设计等工程实践有重要指导意义。为实现休止角的快速准确测量,探究颗粒饲料休止角与粒径、表面能之间的关系,利用物理试验与离散元仿真相结合的方法对颗粒饲料堆进行基于MatLab图像处理的休止角测定。由于传统休止角的测量存在系统误差和测量精度低的问题,本文提出一种基于MatLab图像处理方法的休止角测定,利用傅里叶级数对堆积图像进行轮廓拟合,利用拟合曲线的单边斜率求出休止角大小,操作便捷,可提高测量精度。基于这种方法,对颗粒饲料堆进行分析,探究了颗粒粒径对休止角的影响并进行仿真试验,利用EDEM以物理试验得到的休止角为目标值进行仿真试验,以休止角作为参照,标定接触模型JKR表面能。试验结果表明：6.5mm颗粒饲料实际休止角为34.992°,仿真休止角为34.9535°;5mm颗粒饲料实际休止角为36.9797°,仿真休止角为35.2603°;3.2mm颗粒饲料实际休止角为37.9186°,仿真休止角为36.092°。休止角仿真结果与实际试验结果较为接近,两者的绝对误差分别为：6.5mm对应0.11%,5mm对应4.65%,3.2mm对应4....     

基于休止角的粮食含水率测量方法的可行性研究

提出了一种基于休止角测量粮食含水率的方法。在特制的试验装置上,对玉米与水稻进行休止角及其含水率的相关性试验,通过分析得出:谷物休止角与其含水率具有显著的对应关系,即谷物休止角随其含水率的增加而增大,且一定含水率区间下,呈现显著的线性特性;同时,得出并验证了4种谷物水分线性预测模型;研究了粮食温度对休止角的影响。这种测量含水率的方法具有简便和易行的特点,为谷物水分测试提供了一种新的途径。     

玉米种子与排种器接触参数的测定

本研究测定玉米种子的三轴尺寸、休止角、千粒质量和密度的本证参数,以及玉米种子与排种盘、搅种轮、有机玻璃的碰撞恢复系数和静摩擦因数;再以测定数值为调整依据,标定EDEM离散元软件仿真需要输入的接触参数,以期为玉米种子离散元仿真输入参数的设置提供依据。实验测定的参数为:玉米种子三轴尺寸的长、宽、高分别为8.079、5.360、10.218mm,休止角为30.22°,单粒玉米质量0.244 88g,密度为1 298.35kg/m3;玉米种子与排种盘的碰撞恢复系数、最大静摩擦因数分别为0.230、0.563,玉米种子与搅种轮的碰撞恢复系数、最大静摩擦因数分别为0.133、0.517;玉米种子与有机玻璃的碰撞恢复系数、最大静摩擦因数分别为0.161、0.399。     

三倍体西瓜种子重要物理特性测定及应用

为设计开发三倍体西瓜种子破壳机排种器,通过实验对三倍体西瓜种子的主要物理特性进行了测定。实验采用3种无籽西瓜种子黑牛、蜜红和花皮,含水率分别为7.11%,6.98%,6.69%,选用种子物理特性标准测定方法进行了测定和应用分析。实验结果得出无籽西瓜种子的长度、宽度、厚度、千粒质量、真密度、休止角与木板、涂漆铁板、塑料板和玻璃的静滑动摩擦系数的变化范围。研究结果填补了无籽西瓜种子物理特性空白,并为开发无籽西瓜种子破壳机排种器的设计提供了理论计算依据。     

我国南方两种水稻脱出物物理特性测定与分析

水稻收获时,脱粒后混合物主要包括谷粒、瘪谷和短茎秆等,混合物的基础物理特性直接影响其筛分和清选效果。混合物的物理特性数据为相关农业机器的数字化精确设计与数值计算提供了基本的理论参数。通过实验方法,对我国南方中早39号早稻和C两优华占杂交晚稻收获脱出物的含水率、千粒质量、密度、三轴尺寸、静摩擦因数及恢复系数等基本物理参数进行测定,并进行了统计分析与对比研究,得到了两种水稻脱出物相关物理特性参数的具体值,确定了物料的三轴尺寸。研究表明:两种水稻脱出物物理特性存在差异,主要是由于品种、收获季节的差异性造成的,该研究还可为水稻脱出物颗粒流动及相关研究提供参考。     

茶叶加工过程中的物理特性变化规律

为了探讨茶叶加工过程中物理参数的变化规律,以春季茶叶为试验材料,分别采用103°恒重法、量筒法、仪器法、注入法和斜面法,研究探讨鲜叶、萎凋叶、杀青叶、揉捻叶、作形茶及成品茶的含水率、容重、孔隙率和休止角,以及茶叶与不同茶机材料静摩擦角的变化规律。研究结果表明,绿茶在加工过程中含水率从73.7%一直下降到4.2%,作形过程中含水率下降最显著,揉捻过程中含水率下降最少;绿茶加工过程中成品茶容重最大,鲜叶容重最小,各加工阶段茶叶的容重变化范围为74.5～210.3kg/m3;鲜叶的孔隙率最大,揉捻叶的孔隙率最小,茶叶在制品的孔隙率在0.696～0.732之间变化;在整个茶叶加工过程中,休止角都在50°～60°之间变化;茶叶在铝板上的静摩擦角最大,浸胶帆布带上的次之,而在铜板、镀锌钢、不锈钢和普通钢板上则相差不大,在所有茶机材料上,作形之后茶叶的静摩擦角最小。     

寒地水稻芽种静压力学性能的试验研究

为减少芽种在运输、播种过程中的机械损伤,以寒地水稻品种空育131为试验材料,对其芽种进行静压力学试验分析。同时,对7种19.07%~37.13%不同含水率的芽种,以一定速率加载,在平放、侧放和竖放形式下压缩,研究含水率对芽种压缩破损力、破损应力、弹性模量与破坏能各物理机械性质分布规律,建立了各种物理机械特性与含水率之间的回归方程。结果表明:同一含水率下,平放压缩破损力最大,侧放压缩时次之,竖放压缩时最小。静压力学性质试验分析结果为机械式精量播种机的播种装置设计提供了依据。     

基于JKR粘结模型的蚯蚓粪基质离散元法参数标定

为确定不同含水率下蚯蚓粪基质的多种参数,提出了通过测定基质含水率,预测休止角,通过休止角合理推测其他参数的思路,并提出了一种散体休止角测定方法。以休止角作为参照,基于JKR粘结模型,使用离散元参数标定的方法,从与蚯蚓粪基质颗粒有关的10个参数中,筛选出颗粒间静摩擦因数、颗粒间滚动摩擦因数和JKR表面能3个对休止角影响显著的参数,建立了休止角与这3个显著参数之间的二次多项式回归模型。试验结果表明,该模型可以根据休止角预测蚯蚓粪基质参数,根据预测得到的参数建立离散元模型,休止角仿真结果与实际试验结果较为接近,差异分别为1.53%和0.22%。同时测定了不同含水率下蚯蚓粪基质的休止角,建立了休止角与含水率之间的关系模型。研究结果可为其他类似散体物料休止角的测定提供参考,并提供了一种通过测定易于测定的参数(如含水率)来推导其他难测参数的思路。     

成熟期白芸豆压缩特性试验

白芸豆的炸荚损失与籽粒破碎是收获损失的主要部分,为了进一步减少损失,为白芸豆收获机和脱粒机研制提供参考,以寒地白芸豆为研究对象,测定了不同含水率对白芸豆的物料特性的影响,以及在不同含水率下和不同放置方式下白芸豆籽粒破碎所需要的最大静压力和豆荚炸荚所需要的最大静压力。结果表明:在一定含水率范围内,白芸豆的三轴尺寸、百粒质量、滑动摩擦角、自然休止角均随着含水率的增加而增加;当籽粒的含水率在12.3%时侧放和立放所需的最大静压力达到最大值,当豆荚(含籽粒)含水率低于21%时发生炸荚且立放炸荚所需的最大静压力最小。