新疆农业科学 ›› 2022, Vol. 59 ›› Issue (12): 3084-3092.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.12.024
收稿日期:
2022-02-10
出版日期:
2022-12-20
发布日期:
2023-01-30
通信作者:
祝兆帅(1987-),男,山东人,助理研究员,研究方向为农业机械化与装备工程,(E-mail)731961221@qq.com作者简介:
毛吾兰(1988-),男,新疆人,助理研究员,研究方向为农业机械化与装备工程,(E-mail)611253450@qq.com
基金资助:
Maowulan (), ZHU Zhaoshuai(
), YANG Liling, CUI Kuanbo, ZHU Zhanjiang
Received:
2022-02-10
Published:
2022-12-20
Online:
2023-01-30
Correspondence author:
ZHU Zhaoshuai(1987-), male, from Shandong, assistant researcher, research direction is agricultural mechanization and equipment engineering, (E-mail)731961221@qq.comSupported by:
摘要: 【目的】 根据杏离核特性,优化切分去核机构研究及确定最佳作业参数,降低果肉损失率。【方法】 优化改进去核机构的作业参数及去核刀具,采用单因素试验分析不同去核刀具类型、曲柄转速、刀头与刀片的距离以及杏离核特性对杏肉损失率的影响,结合正交试验分析得出作业最佳参数组合。【结果】 最佳参数组合为圆形刀头刀具A1,转速为36 r/min,刀头与刀片距离为20 mm,离核型杏作为试验材料时,杏肉损失率为2.53%;相对于原有设计的鲜杏切分去核设备,杏肉损失率降低了1%。【结论】 采摘期早的杏离核力F峰值大,离核性较差;采摘期晚的杏离核力F峰值小,离核性较好。黑叶杏相对于其他品种离核特性较差。当选用刀头刀具A1,转速为36 r/min,刀头与刀片距离为20 mm与离核型杏进行组合时,作业参数最优。
中图分类号:
毛吾兰, 祝兆帅, 杨莉玲, 崔宽波, 朱占江. 杏果切分去核机构优化及作业参数分析[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(12): 3084-3092.
Maowulan , ZHU Zhaoshuai, YANG Liling, CUI Kuanbo, ZHU Zhanjiang. Optimization Research and Experimental Analysis of Apricot Fruit Cutting and De-core Mechanism[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2022, 59(12): 3084-3092.
图3 连续式杏果去核机整机结构注:1刀具;2去核机构;3导轨;4机架;5输送机构;6窝眼;7入料口;8传动链轮;9杏核出料口;10驱动电机;11间歇式凸轮分割器;12曲轴连杆;13 曲轴;14杏肉出料口
Fig.3 Structure of continuous apricot kernel remover Note: 1. Cutter; 2. Core removal mechanism; 3. Guide rail; 4. Frame; 5. Conveyor chain; 6. Limiting brush; 7. Discharge port; 8. Apricot kernel discharge; 9. Divider port; 10. Crankshaft connecting rod; 11. Apricot flesh discharge port; 12. Linear bearing
图4 去核机构内部结构 注:Ⅰ上料输送区; Ⅱ人工辅助定位区; Ⅲ切分去核区; Ⅳ收集区
Fig.4 Internal structure of the denuclearization mechanism Note: Ⅰfeeding and conveying area;Ⅱ manual assisted positio-ning area;Ⅲ cutting and nucleating area;Ⅳ collection area
参数 Parameter | 指标 Index |
---|---|
整机尺寸(长×宽×高) Machine size (length×width×height) (mm) | 4 200×1 260 ×1 500 |
整机功率Whole machine power (KW) | 1.5 |
输入电压Input voltage (V) | 380 |
输出电流频率Output current frequency (Hz) | 15-50 |
排序输送倾角Sorting conveyor inclination (°) | 30 |
入料口高度Inlet height (mm) | 900-1 250 |
出料口高度Height of discharge port (mm) | 600-830 |
加工效率Processing efficiency (kg/h) | 500 |
表1 鲜杏切分去核机技术参数
Table 1 Technical parameters of fresh apricot cutting and nucleating machine
参数 Parameter | 指标 Index |
---|---|
整机尺寸(长×宽×高) Machine size (length×width×height) (mm) | 4 200×1 260 ×1 500 |
整机功率Whole machine power (KW) | 1.5 |
输入电压Input voltage (V) | 380 |
输出电流频率Output current frequency (Hz) | 15-50 |
排序输送倾角Sorting conveyor inclination (°) | 30 |
入料口高度Inlet height (mm) | 900-1 250 |
出料口高度Height of discharge port (mm) | 600-830 |
加工效率Processing efficiency (kg/h) | 500 |
图5 去核机构结构示意 注:1.刀座; 2.去核刀具; 3.曲轴连杆; 4.传动链轮; 5.机架; 6.主动链轮
Fig.5 Schematic diagram of the structure of non-nuclear institutions Note: 1. Knife holder; 2. Core removal tool; 3. Crankshaft connecting rod; 4. Drive sprocket; 5. Frame; 6. Drive sprocket
水平 Levels | 刀具类型 Tool type A | 曲柄转速 Crank speed B (r/min) | 刀头与 刀片距离 Distance between cutter head and blade C(mm) | 离核性 Nucleus D |
---|---|---|---|---|
1 | 刀具A1 | 36 | 20 | 离核型 |
2 | 刀具A2 | 41 | 0 | 粘核型 |
3 | 刀具A3 | 46 | -20 | 离核型 |
表2 试验因素水平
Table 2 Test factors and levels
水平 Levels | 刀具类型 Tool type A | 曲柄转速 Crank speed B (r/min) | 刀头与 刀片距离 Distance between cutter head and blade C(mm) | 离核性 Nucleus D |
---|---|---|---|---|
1 | 刀具A1 | 36 | 20 | 离核型 |
2 | 刀具A2 | 41 | 0 | 粘核型 |
3 | 刀具A3 | 46 | -20 | 离核型 |
试验号 Test number | A | B | C | D | 试验指标 test index yg | y2g | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2.53 | 6.40 |
2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 8.83 | 77.97 |
3 | 1 | 3 | 3 | 3 | 2 | 10.81 | 116.86 |
4 | 2 | 1 | 3 | 2 | 2 | 9.26 | 85.75 |
5 | 2 | 2 | 1 | 3 | 2 | 9.34 | 87.24 |
6 | 2 | 3 | 2 | 1 | 1 | 5.32 | 28.30 |
7 | 3 | 1 | 2 | 3 | 2 | 9.46 | 89.49 |
8 | 3 | 2 | 3 | 1 | 1 | 3.08 | 9.49 |
9 | 3 | 3 | 1 | 2 | 2 | 10.12 | 102.41 |
K1j | 22.17 | 21.25 | 21.99 | 10.93 | R= W= P= ST=W-P=78.74 | ||
K2j | 23.92 | 21.25 | 23.61 | 57.82 | |||
K3j | 22.66 | 26.25 | 23.15 | — | |||
491.51 | 451.56 | 483.56 | 119.46 | ||||
572.17 | 451.56 | 557.43 | 3343.15 | ||||
513.48 | 689.06 | 535.92 | — | ||||
Qj= | 525.72 | 530.73 | 525.64 | 597.01 | |||
Sj=Qi-P | 0.55 | 5.56 | 0.47 | 71.84 |
表3 试验方案与结果
Table 3 Experiment design and results
试验号 Test number | A | B | C | D | 试验指标 test index yg | y2g | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2.53 | 6.40 |
2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 8.83 | 77.97 |
3 | 1 | 3 | 3 | 3 | 2 | 10.81 | 116.86 |
4 | 2 | 1 | 3 | 2 | 2 | 9.26 | 85.75 |
5 | 2 | 2 | 1 | 3 | 2 | 9.34 | 87.24 |
6 | 2 | 3 | 2 | 1 | 1 | 5.32 | 28.30 |
7 | 3 | 1 | 2 | 3 | 2 | 9.46 | 89.49 |
8 | 3 | 2 | 3 | 1 | 1 | 3.08 | 9.49 |
9 | 3 | 3 | 1 | 2 | 2 | 10.12 | 102.41 |
K1j | 22.17 | 21.25 | 21.99 | 10.93 | R= W= P= ST=W-P=78.74 | ||
K2j | 23.92 | 21.25 | 23.61 | 57.82 | |||
K3j | 22.66 | 26.25 | 23.15 | — | |||
491.51 | 451.56 | 483.56 | 119.46 | ||||
572.17 | 451.56 | 557.43 | 3343.15 | ||||
513.48 | 689.06 | 535.92 | — | ||||
Qj= | 525.72 | 530.73 | 525.64 | 597.01 | |||
Sj=Qi-P | 0.55 | 5.56 | 0.47 | 71.84 |
方差来源 Soruce of variation | 平方和 sum of squares | 自由度 Degree of freedom | 均方差 mean square error | F比及 显著性 F ratio and significance |
---|---|---|---|---|
A | 0.55 | 2 | 0.28 | 1.83 |
B | 5.56 | 2 | 2.78 | 18.53※ |
C | 0.47 | 2 | 0.24 | 1.57 |
D | 71.84 | 1 | 71.84 | 239.47※ |
误差error E | 0.3 | 1 | 0.3 | — |
总和total | 78.74 | 8 | — | — |
表4 方差分析
Table 4 Variance analysis
方差来源 Soruce of variation | 平方和 sum of squares | 自由度 Degree of freedom | 均方差 mean square error | F比及 显著性 F ratio and significance |
---|---|---|---|---|
A | 0.55 | 2 | 0.28 | 1.83 |
B | 5.56 | 2 | 2.78 | 18.53※ |
C | 0.47 | 2 | 0.24 | 1.57 |
D | 71.84 | 1 | 71.84 | 239.47※ |
误差error E | 0.3 | 1 | 0.3 | — |
总和total | 78.74 | 8 | — | — |
品种 Varieties | 样本质量 sample quality (kg) | 生产率 productivity (kg/h) | 杏肉损失率 Loss rate of apricot flesh (%) |
---|---|---|---|
赛买提杏Saimaiti apricot | 80 | 640 | 2.8 |
乔勒潘杏Qiaolepan apricot | 80 | 639 | 2.7 |
胡安娜杏Huanna apricot | 80 | 643 | 3.0 |
克孜郎杏Keailang apricot | 80 | 641 | 3.4 |
黑叶杏Heiye apricot | 80 | 633 | 9.6 |
对照组Control group | 80 | 554 | 3.5 |
表5 验证试验结果
Table 5 Verification test results
品种 Varieties | 样本质量 sample quality (kg) | 生产率 productivity (kg/h) | 杏肉损失率 Loss rate of apricot flesh (%) |
---|---|---|---|
赛买提杏Saimaiti apricot | 80 | 640 | 2.8 |
乔勒潘杏Qiaolepan apricot | 80 | 639 | 2.7 |
胡安娜杏Huanna apricot | 80 | 643 | 3.0 |
克孜郎杏Keailang apricot | 80 | 641 | 3.4 |
黑叶杏Heiye apricot | 80 | 633 | 9.6 |
对照组Control group | 80 | 554 | 3.5 |
[1] | 于希志. 试谈我国杏生产现状与对策[J]. 北方果树, 2003,(5):24-26. |
YU Xizhi. Try to talk about the current situation and countermeasures of apricot production in my country[J]. Northern Fruits, 2003,(5):24-26. | |
[2] | 肖朝霞, 蒋萌蒙, 王向军. 杏仁的功能性及其药理研究进展[J]. 农产品加工, 2011,(11):71-73. |
XIAO Zhaoxia, JIANG Mengmeng, WANG Xiangjun. Research progress of almond's function and its pharmacology[J]. Farm Products Processing, 2011,(11):71-73. | |
[3] | 谢辉, 艾尼瓦尔·肉孜, 王乔, 等. 新疆杏产业发展现状分析及前景展望[J]. 中国果树, 2019,(2):108-112. |
XIE Hui, Ainiwaer Rouzi, WANG Qiao, et al. Analysis and prospect of apricot industry development in Xinjiang[J]. China Fruits, 2019,(2):108-112. | |
[4] | 赵晓梅, 张谦, 过利敏, 等. 新疆主栽杏品种经济性状主成分分析及优良品种的选择[J]. 新疆农业科学, 2010, 47(12):2426-2430. |
ZHAO Xiaomei, ZHANG Qian, GUO Limin, et al. Analysis on Principal Component of the Main Economic Characters and Selection of Superior Variety of Apricot in Xinjiang[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2010, 47(12):2426-2430. | |
[5] | 刘奎, 杨莉玲, 朱占江, 等. 连续式杏果去核机设计[J]. 食品与机械, 2019, 35(2):113-116, 122. |
LIU Kui, YANG Liling, ZHU Zhanjiang, et al. Design of continuous apricot kernel removing machine[J]. Food and Machinery, 2019, 35(2): 113-116, 122. | |
[6] | 邓干然, 李明, 连文伟. 我国核果类水果去核机具的现状及亟待研究的技术问题探讨[J]. 粮油加工与食品机械, 1999,(3):2-3. |
DENG Ganran, LI Ming, LIAN Wenwei. The present situation of stone fruit dehulling machines in China and the discussion on the urgent technical problems[J]. Grain and Oil Processing and Food Machinery, 1999,(3): 2-3. | |
[7] | 张秀军, 金莹, 何蔚娟. 核果类水果去核机现状的分析[J]. 中国农村小康科技, 2005,(3):33-34. |
ZHANG Xiujun, JIN Ying, HE Weijuan. Analysis on the current situation of stone fruit dehuller[J]. China Rural Well-off Science and Technology, 2005,(3): 33-34. | |
[8] | 康宁波, 尚梦玉, 何建国, 等. 链式气动冲切自动化干红枣去核机设计[J]. 农业工程学报, 2018, 34(22):19-26. |
KANG Ningbo, SHANG Mengyu, HE Jianguo, et al. Design of chained pneumatic punching automatic dried jujube pit removing machine[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2018, 34(22):19-26. | |
[9] | 陶学恒, 李宝玉, 王慧慧. 新型桃子切瓣挖核机控制系统设计[J]. 农机化研究, 2015,(10):232-2234 |
TAO Xueheng, LI Baoyu, WANG Huihui. The Control System Design of New Peach Cutting and Enucleating Machine[J]. Journal of Agricultural Mechanization Research, 2015,(10):232-2234. | |
[10] | 黄亮. 全自动山楂去核机的研制与试验研究[D]. 福州: 福建农林大学, 2014. |
HUANG Liang. Development and Experimental Study of Automatic Hawthorn Nuclear Machine[D]. Fuzhou: Fujian Agriculture and Forestry University, 2014. | |
[11] | 王永芳, 胡建胜, 刘奎. 小白杏去核机构的设计及试验分析[J]. 新疆农机化, 2017,(6):32-33, 37. |
WANG Yongfang, HU Jiansheng, LIU Kui. Test and Analysis of Small White Apricot Kermel Removal Mechanism[J]. Xinjiang Agricultural Mechanization, 2017,(6):32-33, 37. | |
[12] | 王永芳, 胡建胜, 刘奎. 气动式杏子去核机的研究[J]. 轻工科技, 2018, 34(3):39-40, 66. |
WANG Yongfang, HU Jiansheng, LIU Kui. Research on pneumatic apricot kernel remover[J]. Light Industry Science and Technology, 2018, 34(3): 39-40, 66. | |
[13] | 刘向东. 鲜杏定向切分去核机理及装置试验研究[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2016. |
LIU Xiangdong. Experimental study on the mechanism and device of directional cutting and enucleation of fresh apricot[D]. Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2016. | |
[14] | 刘向东, 梁勤安, 李胜, 等. 6QHX-1型杏切分去核机的研制[J]. 新疆农机化, 2012,(5):5-6. |
LIU Xiangdong, LIANG Qin'an, LI Sheng, et al. Development of 6qhx-1 apricot cutting and kernel removing machine[J]. Xinjiang Agricultural Mechanization, 2012, (5): 5-6. | |
[15] | 张杰, 刘向东, 梁勤安, 等. 杏切分去核对杏果实物斜特性的基本要求[J]. 农产品加工, 2009,(2):75-76. |
ZHANG Jie, LIU Xiangdong, LIANG Qin'an, et al. Basic requirements of apricot segmentation to check the skew characteristics of apricot fruit[J]. Agricultural Products Processing, 2009, (2): 75-76. | |
[16] | 罗建清. 杏果切分机圆盘刀具优化研究[J]. 机械设计与制造, 2015,(12):1-3. |
LUO Jianqing. Study on Optimization Disk Cutter of Apricot Fruit Cut Extension[J]. Machinery Design & Manufacture, 2015,(12): 1-3. |
[1] | 刘丽娅, 剡文亮, 曹瑞, 叶锋, 马晓菁, 谷文喜, 赵江山, 张子荣, 宋洁, 李岩, 易新萍. 牛羊布鲁氏菌天然半抗原琼脂扩散试验的建立与应用[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(8): 2063-2070. |
[2] | 闫文静, 秦丽欢, 阿丽娅·阿力木, 张大海, 李嘉乐, 李欢, 谢辉. 不同处理对‘吊干’杏种子发芽及幼苗生长特性分析[J]. 新疆农业科学, 2024, 61(12): 2976-2986. |
[3] | 王登峰, 古努尔·吐尔逊, 李建军, 洪都孜·波拉提, 杨学云, 孟肖潇, 吴建勇. 奶山羊CAEV感染血清抗体的消长规律[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(6): 1555-1560. |
[4] | 张伟, 靳范, 李谦绪, 张俊三, 翟修萍, 王善博. 玉米籽粒联合收获机清选装置优化设计与试验[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(12): 3102-3112. |
[5] | 王金武, 王钊英, 于万里, 蒋永新, 杨会民, 张佳喜. 残膜回收机自动仿形系统及关键部件的运动分析与试验[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(11): 2842-2852. |
[6] | 冯贝贝, 梅闯, 王磊, 耿文娟, 阿孜古丽·衣该木, 闫鹏, 王继勋. 阿克苏富士苹果烟富3号化学疏花疏果的效果[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(10): 2470-2478. |
[7] | 谭新赞, 沈从举, 代亚猛, 李帆, 贾首星, 蒙贺伟. 1SZL-300型振动深松整地联合作业机的研制[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(10): 2566-2573. |
[8] | 毛吾兰, 郭俊先, 祝兆帅. 连续式杏果切分去核机的设计与试验[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(9): 2295-2302. |
[9] | 杜月梅, 高丽萍, 邵华. 呋虫胺及其代谢物UF和DN在水稻上残留行为及其储存稳定性[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(3): 663-673. |
[10] | 杨庭瑞, 赵经华, 杨磊, 彭艳平, 周和平. 基于正交试验的玉米最优产量渗灌技术组合分析[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(9): 1585-1593. |
[11] | 张丽, 边博, 吐鲁洪·吐尔迪, 王学农. 气吸式巴旦木壳仁风选装置试验与优化分析[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(8): 1540-1546. |
[12] | 王洪博, 杨莹攀, 高阳, 周宇, 孙文君, 王兴鹏. 环境因子对无膜滴灌棉种萌发特性的影响[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(3): 430-440. |
[13] | 吴小媚, 袁延平, 魏肖如, 曹福祥, 陈己任, 吕长平, 李玉帆. 预处理及培养方法协同作用对新铁炮百合种子萌发的影响[J]. 新疆农业科学, 2020, 57(7): 1276-1286. |
[14] | 阿米热·牙生江, 阿地力·沙塔尔, 付开赟, 丁新华, 何江, 吐尔逊·阿合买提, 郭文超, 李晓维. 9种杀虫剂对番茄潜叶蛾的防治效果评价[J]. 新疆农业科学, 2020, 57(12): 2291-2298. |
[15] | 李飞, 李彩红, 赵瑞元, 梅正鼎, 郭莉莉, 刘冰蕾, 何叔军, 张志刚. 湖南省油后直播棉花测土配方施肥指标体系[J]. 新疆农业科学, 2020, 57(11): 1961-1970. |
阅读次数 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
全文 69
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
摘要 200
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||