芡實(shí)物料特性的試驗(yàn)研究.pdf

1、芡實(shí)具有很高的營(yíng)養(yǎng)、保健及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，研究實(shí)用高效的芡實(shí)加工機(jī)械具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課題對(duì)芡實(shí)（包括整芡、芡殼及芡仁）的基本物理特性、力學(xué)特性、摩擦特性、懸浮特性、光學(xué)特性以及電學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分析了芡實(shí)各種物料特性與其對(duì)應(yīng)的影響因素（包括成熟度、含水率、載荷類型、載荷方向、接觸材料、粒徑大小等）的相關(guān)關(guān)系，并對(duì)相應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了探討。本課題的主要研究結(jié)果如下:
　　 1)對(duì)芡實(shí)的基本物理特性進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)定。結(jié)果表明:整芡的

2、三軸尺寸、幾何平均徑、三軸算術(shù)平均徑、球度、表面積、芡殼厚度及芡仁直徑不隨成熟度的改變而改變;整芡、芡殼及芡仁的含水率都隨其成熟度的增大而降低;整芡千粒重、單粒重、芡殼單粒重、芡仁單粒重及三者密度都隨其含水率的增大而線性減小;整芡、芡殼及芡仁三者的單粒體積不隨其含水率的變化而變化。
　　 2)對(duì)芡實(shí)的力學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)定。結(jié)果表明:整芡在壓縮和剪切試驗(yàn)中破裂所產(chǎn)生的受力載荷—變形曲線是相似的，但裂紋的產(chǎn)生部位和擴(kuò)展方式不同;整

3、芡及芡仁的破殼力、破殼變形量、應(yīng)變能及應(yīng)變能密度都隨其含水率的降低而增大;同種含水率的整芡，同軸向的壓縮破殼力整體大于剪切破殼力;垂直于整芡臍眼方向進(jìn)行剪切破殼加工相對(duì)較容易;芡仁的力學(xué)性能參數(shù)整體都小于整芡。
　　 3)對(duì)芡實(shí)的摩擦特性進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)定。結(jié)果表明:整芡、芡殼及芡仁的靜滑動(dòng)摩擦角、整芡的休止角在無(wú)紡布上最大，在不銹鋼板上最小，接觸材料的表面粗糙程度是影響它們的主要因素;芡殼與芡仁的靜滑動(dòng)摩擦角與其含水率之間沒(méi)有明顯

4、的相關(guān)關(guān)系;利用無(wú)紡布和橡膠板材料的斜面對(duì)殼仁進(jìn)行分離，分離效果相對(duì)較好;同種含水率下整芡的靜滑動(dòng)摩擦角、內(nèi)摩擦系數(shù)及休止角都隨粒徑的增大而減小;同種粒徑范圍內(nèi)整芡的內(nèi)摩擦系數(shù)及休止角隨含水率的增大而增大。
　　 4)對(duì)芡實(shí)的懸浮特性進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)定。結(jié)果表明:整芡及芡仁的懸浮速度隨其含水率的提高而非線性減小;芡殼的懸浮速度不隨含水率的變化而變化;芡殼和芡仁的懸浮速度交叉重疊的可能性較大，利用氣流較難對(duì)殼仁進(jìn)行分離。
　　

5、 5)對(duì)芡實(shí)的光學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)定。結(jié)果表明:整芡（芡殼）的明度值、黃藍(lán)值及色調(diào)值都隨含水率的提高而非線性減小;其紅綠值隨含水率的提高而非線性增大;其飽和度隨含水率的提高先減小后增大;整芡（芡殼）的明度值、色調(diào)值受含水率的影響較大，而紅綠值、黃藍(lán)值及飽和度受其含水率的影響較小;不同含水率整芡（芡殼）之間的色差都非常顯著，通過(guò)整芡的顏色和色差來(lái)判定其成熟度是合理的;芡仁各光學(xué)特性參數(shù)隨含水率的變化不發(fā)生明顯的變化，且與整芡（芡殼）的各參