食品挤压装备技术及控制方法研究进展

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作者 吕黄珍 张梦瑶 +4 位作者 杜爱丽 李振龙 杨云任 赵丹 谢安 《包装与食品机械》 北大核心 2025年第2期1-12,共12页

食品挤压装备作为一种集蒸煮、压缩、混合、成型于一体的高效加工设备,近年来在食品行业中得到广泛应用。本文介绍食品挤压装备的发展概况,讨论单螺杆和双螺杆挤压机的应用场景及其局限性。单螺杆挤压机因其结构简单、操作维护容易,适... 食品挤压装备作为一种集蒸煮、压缩、混合、成型于一体的高效加工设备,近年来在食品行业中得到广泛应用。本文介绍食品挤压装备的发展概况,讨论单螺杆和双螺杆挤压机的应用场景及其局限性。单螺杆挤压机因其结构简单、操作维护容易,适用于低、中等复杂度的生产需求;双螺杆挤压机凭借更强的混合剪切能力,在多成分、多配方食品加工中展现出更大的优势。阐述基于数值模拟的物料流动特性、传热特性和设备结构设计与优化的研究现状。总结食品挤压装备的智能化控制研究。为了解食品挤压装备性能、优化挤压工艺和设备结构、推动食品挤压装备智能化发展提供参考。 展开更多

关键词 挤压加工 装备 数值模拟 智能化控制

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自适应掌位气动软体机械手设计与试验研究 被引量：1

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作者 李振龙 郭亚琳 +5 位作者 宋海云 张梦瑶 吕黄珍 何亚凯 赵丹 杜志龙 《包装与食品机械》 北大核心 2025年第1期8-16,共9页

针对因食品物料的形状和特性差异较大,食品生产线物料更换频繁,导致其分拣的自动化水平不足、效率及安全性不高的问题,提出一种面向食品物料分拣及搬运的自适应掌位气动软体机械手。基于分段常曲率假设与虚功原理,建立软体手指弯曲变形... 针对因食品物料的形状和特性差异较大,食品生产线物料更换频繁,导致其分拣的自动化水平不足、效率及安全性不高的问题,提出一种面向食品物料分拣及搬运的自适应掌位气动软体机械手。基于分段常曲率假设与虚功原理,建立软体手指弯曲变形的数学模型,探究驱动气压和弯曲弧度之间的关系;通过对软体手指进行流固耦合分析,探究其在压力作用下的变形情况;采用D-H(Denavit-Hartenberg,D-H)法对软体手指进行运动学建模,结合蒙特卡洛法对其工作空间进行分析;使用3D打印技术结合平板印刷法完成实物制作,并制定抓取策略,进行验证试验。结果表明,软体机械手单侧机构可变行程为27 mm;在0.04 MPa压力的作用下,软体手指的最大变形为104.15 mm,最大等效应力为0.535MPa,弯曲弧度为0.791 rad;软体手指整体工作空间的最大抓取范围为245 mm,最大抓取质量为571.78 g。研究为软体机械手在食品物料分拣中的应用提供理论依据。 展开更多

关键词 软体机械手 结构设计 流固耦合 工作空间 抓取研究

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添加鲜马铃薯浆的米粉加工工艺研究 被引量：1

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作者 杨云任 张梦瑶 +3 位作者 黄小梅 陈孝天 张克 吕黄珍 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2024年第5期60-69,共10页

为了生产以鲜马铃薯浆为原料的高质量米粉。采用单因素试验及响应面优化方法,进行加工工艺研究;通过营养素指标的检测,对比米粉样品与市售产品的营养组成。结果显示,添加鲜马铃薯浆的米粉加工最优工艺为鲜马铃薯浆质量添加比例28.8%、... 为了生产以鲜马铃薯浆为原料的高质量米粉。采用单因素试验及响应面优化方法,进行加工工艺研究;通过营养素指标的检测,对比米粉样品与市售产品的营养组成。结果显示,添加鲜马铃薯浆的米粉加工最优工艺为鲜马铃薯浆质量添加比例28.8%、熟化段温度88 ℃、挤出螺杆转速90 r/min。在此加工工艺下的米粉综合评分为0.980±0.012,达到市售米粉水平,并且相比市售产品,蛋白质含量高18.64%,维生素C含量高25.36%,膳食纤维含量高123.71%,而脂肪含量低14.29%,营养构成更优。研究为以鲜马铃薯浆为原料的高质量米粉产品开发提供技术参考。 展开更多

关键词 鲜马铃薯 米粉 响应面设计 工艺优化

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手持式马铃薯干物质含量无损检测装置设计与试验

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作者 丛杰 张悦如 +3 位作者 李禧龙 潘宇轩 吕黄珍 吕程序 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期943-951,共9页

面向马铃薯品质抽检的需求,研发了手持式马铃薯干物质无损检测装置。装置硬件部分包括光谱采集模块、电路控制模块、控制与显示模块、外壳模块,装置设计为枪形,尺寸为180 mm×85 mm×210 mm。利用装置采集可见近红外漫反射光谱... 面向马铃薯品质抽检的需求,研发了手持式马铃薯干物质无损检测装置。装置硬件部分包括光谱采集模块、电路控制模块、控制与显示模块、外壳模块,装置设计为枪形,尺寸为180 mm×85 mm×210 mm。利用装置采集可见近红外漫反射光谱,比较Savitzky-Golay卷积平滑(SM)、一阶导数(first-order derivative,FD)、多元散射校正(multiple scattering correction,MSC)和标准正态变量变换(standard normal variate transformation,SNV)的预处理方式,SM结果较优。采用竞争性自适应重加权采样(competitive adapative reweighted sampling,CARS)筛选27个特征波长,建立马铃薯干物质含量的支持向量回归(support vector regression,SVR)预测模型,结果显示,验证集决定系数和均方根误差分别为0.802和0.98%。基于QT开发工具编写装置软件,包括黑白校正与测量模块、电量显示模块、光谱数据显示模块、保存数据模块、光谱数据刷新模块、检测结果显示模块。开展装置验证,预测均方根误差为1.01%,单次测量平均耗时为0.62 s。结果表明,手持式马铃薯干物质无损检测装置可快速、准确检测干物质含量,具有在马铃薯生产源头与加工现场应用的潜力。 展开更多

关键词 马铃薯 干物质含量 手持式装置 可见近红外漫反射光谱

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共享农机的机遇与挑战 被引量：3

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作者 吕黄珍 《中国农村科技》 2017年第10期33-35,共3页

农机共享需要考虑经济价值问题,能够使共享农机持续下去是经济回报的支撑,无论是便利性还是可获得性要考虑到经济价值。什么是共享经济?例如一个人有一个苹果,另一个人有一个苹果,两个人交换一半,虽然每个人还是吃一个苹果,但是可以吃... 农机共享需要考虑经济价值问题,能够使共享农机持续下去是经济回报的支撑,无论是便利性还是可获得性要考虑到经济价值。什么是共享经济?例如一个人有一个苹果,另一个人有一个苹果,两个人交换一半,虽然每个人还是吃一个苹果,但是可以吃到两个不一样的半个苹果。这就体现了共享经济的内涵:利用有形或无形的东西进行交换,实现价值的最大化。 展开更多

关键词 便利性 农机发展 农机装备

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一种高效秸秆切碎器的设计研究 被引量：11

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作者 吴丽丽 刘天舒 +3 位作者 吕黄珍 董世平 黄希国 孙玉峰 《农机化研究》 北大核心 2011年第5期133-135,139,共4页

切碎器是秸秆切碎机的核心工作部件,它直接影响切碎机切碎质量、功率消耗和抛送性能。为此,设计了平板刀式滚筒切碎器,分析了滚筒切碎器结构参数对切碎性能和抛送性能的影响,确定了较优工作参数。经过切碎棉秆试验表明,该切碎器切碎性... 切碎器是秸秆切碎机的核心工作部件,它直接影响切碎机切碎质量、功率消耗和抛送性能。为此,设计了平板刀式滚筒切碎器,分析了滚筒切碎器结构参数对切碎性能和抛送性能的影响,确定了较优工作参数。经过切碎棉秆试验表明,该切碎器切碎性能优良,切段均匀,抛送性能强。 展开更多

关键词 切碎器 平板刀 切碎滚筒

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丘陵山区玉米收获机车身稳定性能仿真分析 被引量：5

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作者 金鑫 杜新武 +2 位作者 李倩文 王世光 吕黄珍 《农机化研究》 北大核心 2016年第10期60-63 78,共5页

小型玉米收获机在丘陵地带工作,面临的最主要问题是侧翻和爬坡。针对此问题,对丘陵山区玉米收获机械整机的稳定性能进行了研究分析。通过对整机作业关键模型参数的调整,基于ADMAS软件建立虚拟仿真环境,并对G型玉米收获机在不同坡度上的... 小型玉米收获机在丘陵地带工作,面临的最主要问题是侧翻和爬坡。针对此问题,对丘陵山区玉米收获机械整机的稳定性能进行了研究分析。通过对整机作业关键模型参数的调整,基于ADMAS软件建立虚拟仿真环境,并对G型玉米收获机在不同坡度上的侧翻、爬坡性能进行了虚拟仿真。仿真结果表明:15°坡度是G型玉米收获机发生侧翻的临界值,且其最大爬坡能力为5°坡度,旨在为以后小型玉米收获机械的设计和研究提供理论参考依据。 展开更多

关键词 玉米收获机 侧翻和爬坡 稳定性能 丘陵山区

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玉米秸秆捆整体性对捆扎条件的要求 被引量：2

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作者 王磊 吕黄珍 +3 位作者 燕晓辉 韩鲁佳 曹庆和 张绍英 《农机化研究》 北大核心 2012年第11期171-173,177,共4页

为了确定玉米秸秆捆整体性所需的捆扎条件以及对绳索强度特性的要求,提高捆扎绳利用效率,在试验、检测了玉米秸秆回弹特性和3种捆绳以及α环接后绳环的抗张特性的基础上,分析、确定了满足玉米秸秆捆与绳索相匹配的力学条件和变形协调条... 为了确定玉米秸秆捆整体性所需的捆扎条件以及对绳索强度特性的要求,提高捆扎绳利用效率,在试验、检测了玉米秸秆回弹特性和3种捆绳以及α环接后绳环的抗张特性的基础上,分析、确定了满足玉米秸秆捆与绳索相匹配的力学条件和变形协调条件,提出了适用于高密秸秆捆捆扎的绳索抗张特性模型。 展开更多

关键词 玉米 秸秆捆 压缩 捆扎 捆绳 抗张特性

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番茄苗钵顶取式机械力学特性试验 被引量：3

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作者 刘卫想 姬江涛 +2 位作者 金鑫 王世光 吕黄珍 《农机化研究》 北大核心 2016年第7期202-206,共5页

取苗成功率和取苗质量除了与取苗机构的结构有关外,苗钵的力学特性也是重要的因素。为此,对番茄苗钵进行了顶出力和抗压性能试验,分析了不同基质含水率、顶杆直径和顶苗速度对顶出率的影响,并通过试验建立了基质苗在不同含水率下的抗压... 取苗成功率和取苗质量除了与取苗机构的结构有关外,苗钵的力学特性也是重要的因素。为此,对番茄苗钵进行了顶出力和抗压性能试验,分析了不同基质含水率、顶杆直径和顶苗速度对顶出率的影响,并通过试验建立了基质苗在不同含水率下的抗压力与压缩量的变化曲线。结果表明:顶苗速度、顶杆直径和基质含水率对顶出率的显著性影响程度由大到小依次为B、C、A;随着基质含水率的上升、顶杆直径的减小,顶出率会逐渐下降;在含水率为35.09%、顶杆直径为8mm时,顶出率达到100%;在含水率为57.23%、顶杆直径为5mm时,顶出率最低,仅为81.25%;基质块抗压力随压缩量的增加呈加速上升趋势,在压缩量到达12mm时,3种含水率下的抗压力分别为48.89、43.87、35.85N。此研究结果为取苗机构的设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 取苗机构 力学特性 番茄苗钵 顶出力 抗压力

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米粉挤丝机挤出流场与温度场模拟仿真分析 被引量：1

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作者 张梦瑶 张克 +5 位作者 杨云任 何亚凯 王文杰 李振龙 赵丹 吕黄珍 《包装与食品机械》 北大核心 2024年第6期81-88,97,共9页

针对单螺杆挤丝机挤出米粉过程中,流场与温度场变化复杂、检测困难的问题,结合单螺杆挤丝机和米粉特性,通过Fluent软件进行数值模拟仿真研究。构建变螺距螺杆及套筒的三维模型,结合实际加工中的螺杆转速、进料量及机筒接触面温度等关键... 针对单螺杆挤丝机挤出米粉过程中,流场与温度场变化复杂、检测困难的问题,结合单螺杆挤丝机和米粉特性,通过Fluent软件进行数值模拟仿真研究。构建变螺距螺杆及套筒的三维模型,结合实际加工中的螺杆转速、进料量及机筒接触面温度等关键工艺参数,采用滑移网格模型进行非定常流动模拟,并对仿真结果进行试验验证。仿真结果表明,流场进出口压差最高可达5.58 MPa,沿z轴的运输速度区间为0.374~0.782 m/s,且缓慢下降;螺杆转速由50 rad/s上升至70 rad/s,黏性耗散功率由16 217.00 W上升至30 974.96 W,截面温度离散系数由3.48%上升至4.29%;喂料电机频率由10 Hz上升至25 Hz,黏性耗散功率由20 511.41 W上升至23 066.87 W,截面温度离散系数由7.80%下降至3.65%;壁面温度由353.15 K上升至373.15 K,黏性耗散功率由23 100.72 W下降至23 032.85 W,截面温度离散系数由3.27%上升至4.19%。验证试验表明,螺杆转速、进料量及壁面温度对温度上升速度的影响与仿真结果相符。研究为米粉熟化过程温度的精准控制与工艺参数的优化提供理论依据。 展开更多

关键词 米粉挤出 流场模拟 温度场分布 滑移网格模型

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块根块茎类果蔬连续削皮机设计与试验 被引量：2

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作者 吴晓媚 何亚凯 +4 位作者 刘毅君 程跃胜 王文杰 王世光 吕黄珍 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2023年第6期67-74,共8页

针对现有块根块茎类果蔬削皮设备去皮效果差、损失率高的问题,设计一种块根块茎类物料连续削皮设备。对关键部件进行理论分析和参数选择,通过样机性能试验进行可靠性和实用性验证。以马铃薯和红薯为试验物料,去皮干净率和去皮损失率为... 针对现有块根块茎类果蔬削皮设备去皮效果差、损失率高的问题,设计一种块根块茎类物料连续削皮设备。对关键部件进行理论分析和参数选择,通过样机性能试验进行可靠性和实用性验证。以马铃薯和红薯为试验物料,去皮干净率和去皮损失率为试验指标,在削皮样机上进行正交试验。结果表明,马铃薯综合削皮质量影响因素主次顺序为拨料块高度、刮板速度、刀盘转速,最优参数组合为刀盘转速420 r/min,刮板速度0.0175 m/s,拨料块高度8 mm,去皮干净率为95.59%,去皮损失率为15.77%;对红薯综合削皮质量影响主次顺序为刀盘转速、拨料块高度、刮板速度,最优参数组合为刀盘转速373 r/min,刮板速度0.021 m/s,拨料块高度8 mm,去皮干净率为96.18%,去皮损失率为10.35%。研究为深入研发自动化块根块茎类果蔬连续削皮设备、实现自动化高效削皮作业提供参考。 展开更多

关键词 果蔬 削皮设备 性能试验 方差分析 去皮干净率 去皮损失率

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