馬鈴薯碰撞問(wèn)題及分選裝備關(guān)鍵機(jī)構(gòu)研究.pdf

1、在馬鈴薯的加工處理過(guò)程中，馬鈴薯原料的“分選”和馬鈴薯去皮后的“揀選”均是非常重要的工序，它直接影響著鮮薯質(zhì)量以及加工產(chǎn)品的最終品質(zhì)。隨著我國(guó)馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的實(shí)施，研究開(kāi)發(fā)先進(jìn)適用的馬鈴薯分選裝備來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工挑選已成為迫切需要。
　　本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外馬鈴薯分選裝備的研究現(xiàn)狀和以馬鈴薯為原料的主要加工產(chǎn)品的工藝流程，提出了可用于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)檢測(cè)的馬鈴薯分選裝備的總體設(shè)計(jì)要求;研究了馬鈴薯的生物力學(xué)特性和碰撞力學(xué)模型;并對(duì)馬鈴

2、薯分選裝備的關(guān)鍵部件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)仿真。主要研究?jī)?nèi)容有:
　　1.分析了國(guó)內(nèi)外馬鈴薯分選裝備現(xiàn)狀以及主要馬鈴薯加工產(chǎn)品的工藝流程，提出了馬鈴薯分選裝備的總體設(shè)計(jì)要求和工作原理。
　　2.對(duì)馬鈴薯的生物力學(xué)特性進(jìn)行了研究，得到了馬鈴薯的密度、彈性模量、泊松比等機(jī)械參數(shù);對(duì)馬鈴薯實(shí)體分別按照橢球體方法和不規(guī)則體方法進(jìn)行建模，并比較了兩種建模方法效果的差異;通過(guò)馬鈴薯自由跌落試驗(yàn)和靜態(tài)壓縮試驗(yàn)得到，馬鈴薯由靜止?fàn)顟B(tài)自由跌落至

3、鋼板的過(guò)程中，造成馬鈴薯?yè)p傷的臨界跌落高度為24.9cm，對(duì)應(yīng)的臨界法向速度為2.23m/s。
　　3.對(duì)馬鈴薯與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的碰撞過(guò)程進(jìn)行接觸力學(xué)分析，建立了基于準(zhǔn)靜態(tài)Hertz理論的馬鈴薯與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的碰撞力學(xué)模型。由該碰撞模型推導(dǎo)得到的馬鈴薯臨界法向速度的平均值為2.45m/s，與上述的實(shí)驗(yàn)值2.23m/s相接近。依據(jù)“斜碰撞理論”，若使馬鈴薯與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的整個(gè)碰撞過(guò)程完全以滑動(dòng)的形式進(jìn)行，則碰撞角θ應(yīng)滿足θ≤13.8°。