芡實物料特性的試驗研究.pdf

1、芡實具有很高的營養(yǎng)、保健及經濟價值，研究實用高效的芡實加工機械具有重要的現實意義。本課題對芡實（包括整芡、芡殼及芡仁）的基本物理特性、力學特性、摩擦特性、懸浮特性、光學特性以及電學特性進行了試驗研究，分析了芡實各種物料特性與其對應的影響因素（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）的相關關系，并對相應的機理進行了探討。本課題的主要研究結果如下:
　　 1)對芡實的基本物理特性進行了試驗測定。結果表明:整芡的

2、三軸尺寸、幾何平均徑、三軸算術平均徑、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)對芡實的力學特性進行了試驗測定。結果表明:整芡在壓縮和剪切試驗中破裂所產生的受力載荷—變形曲線是相似的，但裂紋的產生部位和擴展方式不同;整

3、芡及芡仁的破殼力、破殼變形量、應變能及應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行剪切破殼加工相對較容易;芡仁的力學性能參數整體都小于整芡。
　　 3)對芡實的摩擦特性進行了試驗測定。結果表明:整芡、芡殼及芡仁的靜滑動摩擦角、整芡的休止角在無紡布上最大，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摩擦角與其含水率之間沒有明顯

4、的相關關系;利用無紡布和橡膠板材料的斜面對殼仁進行分離，分離效果相對較好;同種含水率下整芡的靜滑動摩擦角、內摩擦系數及休止角都隨粒徑的增大而減小;同種粒徑范圍內整芡的內摩擦系數及休止角隨含水率的增大而增大。
　　 4)對芡實的懸浮特性進行了試驗測定。結果表明: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，利用氣流較難對殼仁進行分離。
　　

5、 5)對芡實的光學特性進行了試驗測定。結果表明:整芡（芡殼）的明度值、黃藍值及色調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、色調值受含水率的影響較大，而紅綠值、黃藍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，通過整芡的顏色和色差來判定其成熟度是合理的;芡仁各光學特性參數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