摘要：针对目前红花丝人工采收强度大、效率低及机械化采收程度低等问题,设计一种导轨拉拔式红花采收装置。以新疆裕民无刺红花为研究对象,模拟人手抓取拉拔动作,通过夹取导轨与拉拔导轨相配合,正向行程内夹花板在导轨内先收紧后上升,实现对花丝的夹取和拉拔动作,通过负压收集拉拔下来的花丝,完成采收。对夹紧导轨、拉拔导轨、辅助导轨和挡花口等关键部件进行设计,计算并分析各导轨从动件的运动位移、运动速度和加速度。并在SolidWorks软件中对模型进行运动仿真分析,验证爬升架和夹花板的运动轨迹和运动规律。以装置采净率和花丝破损率为试验指标,以开花后1~5天的新疆裕民无刺红花(含水率≤44.5%)为试验对象,以采收频率为试验因素,进行单因素5水平试验,验证装置可行性并寻求最优采收频率。结果表明:当采收频率为20次/min时,导轨拉拔式红花采收装置采净率为97.64%,破损率为3.32%。研究结果可为红花机械化采收机具的研究提供参考依据。

摘要：针对红花切割采收时花丝破损率高、采净率低等问题,该研究结合红花物料及力学特性,设计了一种圆弧渐进式红花丝采收装置。通过对圆弧渐进刀具进行受力分析和切割速度分析,明确了影响采收性能的关键因素为刃口倾斜角和刀轴转速;利用Fluent软件对采收腔室流场进行分析,确定适宜的风机转速,验证腔室设计的合理性。为提升圆弧渐进式红花丝采收装置的工作性能,以刃口倾斜角、刀轴转速和风机转速为影响因素,以采净率、破损率、集净率为响应指标,进行二次正交旋转试验。运用Design-Expert软件建立数学模型,获得最优参数组合为:刃口倾斜角25°,刀轴转速644 r/min,风机转速2800 r/min,对应的采净率为92.1%,破损率为9.6%,集净率为94.7%,对优化结果进行验证试验,结果表明,采净率为91.5%,破损率为9.8%,集净率为94.2%,与仿真优化结果误差不超过5%,表明所设计的红花丝采收装置能较好地完成红花丝采收作业。该研究可为红花机械化采收提供理论依据和技术参考。

摘要：试验以锰品位27.7%,铁品位18.1%的低锰高铁矿为研究对象还原制备富锰渣,生产得到的富锰渣可用于冶炼硅锰合金,以达到高效利用低品位锰矿的目的。根据该矿的成分分析、XRD分析和粒度检测分析结果,采用还原-熔分法对低锰矿进行还原制备富锰渣试验,试验结果表明:单因素试验下各参数对低锰高铁矿的还原-熔分后渣中Mn、Fe元素的含量和Mn元素的回收率均有较大影响,同时结合Box-Behnke原理设计方案,选取温度、碱度以及配碳量3个试验因素,通过响应曲面法研究各因素交互作用下对Mn元素回收率的影响规律,对试验因素进行优化分析,建立相应的多项式模型。模拟优化得到最优的工艺条件为:还原温度1402℃,碱度0.10,配碳量10.04%,Mn元素回收率为97%。在最佳条件下做验证试验得出Mn元素回收率为95.80%,误差1.24%,证明响应曲面法预测模型具有可靠性,同时对低锰高铁矿的应用有重要指导意义。

摘要：针对新疆地区辣椒烘干时间长、人工切片效率低、工作量大等问题,设计一种辣椒切片机。通过理论分析与参数计算确定辣椒切片机的关键部件结构和工作参数,运用性能试验,选取影响辣椒切片机工作性能的切割圆盘转速、输送带线速度和切割圆盘高度为试验因素,以切片完整度为试验指标,进行二次旋转正交组合试验,建立试验指标与影响因素回归模型,确定辣椒切片机最优作业参数组合为切割圆盘转速118 r/min,输送带线速度0.5 m/s,切割圆盘高度10 mm。通过试验验证,在该最优参数组合下,切片完整度为97.85%,与模型预测结果基本一致,相较人工切片效率提高344%,可满足新疆地区辣椒切片作业要求。

摘要：采用粉末冶金技术制备Mo-12Si-8.5B(at%)合金,对制备材料的微观组织形貌进行观察。结果表明:合金的微观组织为Mo-Mo3Si-Mo5SiB2,与Mo-Si-B相图预测一致;Mo-Si-B合金中新相(如Mo3Si,Mo5SiB2等增强相)的出现取决于Mo-Si-B合金中Mo、Si、B组分的相对含量以及制备工艺条件,符合相图的变化规律。断裂韧性和抗氧化性测试表明:制备材料的抗氧化性明显优于文献值;断裂韧性稍好于MoSi2。其机制可能为Mo-12Si-8.5B合金材料是富Mo(体心立方结构)的Mo-Si-B合金,并且Mo能够与Mo3Si、Mo5SiB2形成低共熔的微结构,合金设计的假设是体心立方Mo固溶体的存在将改善多相合金的性能。

摘要：以某含镍质量分数为1.54%,含铁质量分数为18.9%的褐铁矿型红土镍矿为研究对象,研究还原剂种类、用量、粒度及还原焙烧温度对红土镍矿中镍氧化物和铁氧化物选择性还原的影响规律。并根据Box-Behnke原理设计实验,建立镍品位的二次多项式模型,利用响应曲面法研究红土镍矿直接还原产品镍铁精矿中镍品位的主要影响因素,对模型方程进行最优值求解。结果表明,镍氧化物的还原反应对温度的敏感性高于铁氧化物的还原反应,镍品位及回收率对温度在1 000~1 400℃区间内呈正相关。还原剂用量及粒度对镍品位的影响在一定区间内存在峰值。结合生产实际,避免出现熔料,最优化求解结果为还原剂用量为4.6%(质量分数),还原焙烧温度为1200℃,还原剂粒度为0.25mm,镍品位为3.18%。经多次验证实验,该配比下进行还原焙烧得到的镍铁精矿镍品位平均值为3.2%,镍回收率为85%,误差为0.6%。

摘要：为了有效解决赤铁矿球团焙烧能耗高的难题,对赤铁矿球团进行内配兰炭处理并利用响应曲面法对球团焙烧工艺进行了优化试验研究。通过单因素试验确定主要影响因素和水平,对内配兰炭赤铁矿球团各影响因素进行Box-Behnken设计,建立了用于球团抗压强度预测的多元回归模型,并对焙烧温度、焙烧时间、空气流量、兰炭配比以及它们之间的交互作用进行了研究和优化。得到最佳焙烧工艺,焙烧温度为1 292℃,焙烧时间为18.5 min,空气流量为3.2 L/min,兰炭配比为1.5%。最佳条件下的内配兰炭赤铁矿球团抗压强度为2 578.3 N,与响应目标值2 500 N相近,相对误差仅为3.13%,表明响应曲面法预测模型具有准确性和可靠性。

摘要：针对色素辣椒采收需求大,人工采收困难,采收效率低,破损率高等问题,该研究设计了一种双螺旋对辊式辣椒收获装置。首先通过对辣椒与螺旋钢棒接触点进行受力分析,确定影响采收性能的主要因素,并通过单因素试验确定优化试验中各因素选取范围。并以打完脱叶剂2 d后,辣椒茎秆含水率≤40%的新疆巴州焉耆县色素辣椒为试验对象,以采净率和破损率为试验指标,以工作速度、对辊转速、对辊间距和对辊螺距为试验因素,进行四因素五水平正交中心组合优化试验;运用Design-expert 10软件对试验结果进行参数优化,通过验证试验对优化后的参数进行验证。试验结果表明:当工作速度为2.1 km/h,对辊转速为142 r/min,对辊间距为24.3 mm,对辊螺距为10 cm时,采净率为98.7%,破损率为3.46%,满足色素辣椒收获机田间作业要求。研究结果可为色素辣椒收获机的设计和优化提供参考。

摘要：为验证梳夹式红花丝采摘头设计理论参数的合理性及提升其工作性能,以新疆广泛种植红花品种"裕民无刺"为试验对象,以梳齿长度、梳齿间隙、梳齿转速为影响因素,采净率、掉落率、破碎率为响应指标,进行二次旋转正交试验。通过数据优化软件Design-Expert 8.6.0建立了响应指标与影响因素之间的数学模型,基于响应面法进行参数优化,得出最佳组合参数。以优化参数组合梳齿长度40 mm,梳齿间隙3.5 mm,梳齿转速为80 r/min,在梳夹式红花丝采摘头性能试验台上进行验证试验,其结果为:采净率为82%,掉落率2.29%,破碎率2.45%,基本与优化结果吻合。在该优化参数组合下的田间试验结果显示,梳夹式红花采摘装置采净率为81.88%,掉落率2.25%,破碎率2.43%,表明梳夹式红花丝采摘头可以较好的完成对一定高度下红花丝的采摘作业。该研究为梳夹式红花丝采摘机的改进提供了参考价值,对推动红花丝机械化盲采具有一定的意义。

摘要：针对红花花球分布层次不齐造成机械采收效率低等问题,设计一种红花丝盲采装置。通过分析人工手采摘红花丝的过程,利用TRIZ理论,建立红花丝采摘的物质-场模型,得出红花丝最佳采摘方案为利用采摘齿与红花丝碰撞的盲采。采用凸轮机构作为红花丝采摘的驱动机构,利用TRIZ理论的冲突矩阵对应的发明原理,对凸轮机构的结构进行改进,使凸轮机构完成红花丝的夹紧与拉拔两个驱动。设计了一种新的弧形采摘齿,解决了红花丝漏采难题。利用Creo软件建立红花丝盲采装置的三维模型,并研制样机进行试验,试验结果表明,当该装置前进速度为0.5 m/s,采摘齿转速大于6 r/s时,红花丝的采摘效果最佳,采净率约为90%。